產(chǎn)品詳情
準(zhǔn)力半自動磨床 零售配件 南京辦事處臺灣準(zhǔn)力磨床 南京辦事處高精度外圓磨床的工作精度可以依靠在線測量儀控制尺寸精度，但在修整過程中由于熱變形引起機(jī)床坐標(biāo)的變形，容易造成磨削廢品，嚴(yán)重時可造成金剛筆撞擊損壞，因此需要對修正量進(jìn)行補(bǔ)償，國內(nèi)有許多同仁及科研院所總結(jié)了很多關(guān)于熱變的文章，提出了許多寶貴經(jīng)驗?；诟呔葦?shù)控外圓磨床熱變形進(jìn)行理論分析，三維建模，依仿真模擬為指導(dǎo)，提出了一種利用端面定位器進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?，從成本、可靠性及可操作性出發(fā)進(jìn)行分析驗證以供參考。
關(guān)鍵詞 :砂輪修整 熱變形 有限元 坐標(biāo)補(bǔ)償 外圓磨床 端面定位器
制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的根本，經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展離不開制造業(yè)支撐。談到制造業(yè)就離不開兩個話題“質(zhì)量”和“成本”。近幾年隨著市場的不斷發(fā)展用戶對高精度數(shù)控外圓磨床的精度和穩(wěn)定性的要求越來越高，同時對價格又不斷的對比和壓縮。而如何在市場競爭中取得“價格”和“質(zhì)量”的雙優(yōu)勢成為各廠家存活和致勝的關(guān)鍵。就此對技術(shù)人員提出了新的挑戰(zhàn)。
眾所周知，物體具有熱脹冷縮現(xiàn)象，金屬材料也不例外，雖然變化很小，但是實(shí)際上不容忽視，例如截面積為一平方厘米長一米的鋼棒，當(dāng)溫度升高 40℃時，伸長量為 0.5 mm。曾經(jīng)在 MKS8312 機(jī)床上做過實(shí)驗：當(dāng)冷態(tài)和熱穩(wěn)定態(tài)時候后床身的彎曲變化為 0.008 mm。機(jī)床“冷態(tài)”和“熱穩(wěn)定態(tài)”引起的坐標(biāo)變化在修整時影響大且很難消除，主要影響：(1)影響工件的表面質(zhì)量；(2)熱變形嚴(yán)重時造成金剛筆的損壞。調(diào)查表明，熱變形已成為影響機(jī)床加工精 度的首要因 素，占機(jī)床 總誤差的40%-70%[1]，因此改善和控制熱變形有意義很大。
1、熱變形的常規(guī)處理措施
當(dāng)前，減小數(shù)控機(jī)床熱誤差方法主要包括兩種：第一誤差防止法，第二誤差補(bǔ)償法[2]。實(shí)際生產(chǎn)中有以下方法：(1)采用人造花崗巖床身，其熱脹系數(shù)為 2×10 -5（是金屬的 1/20），曾在 MGF32 機(jī)床上采用人造花崗巖作床身，其熱穩(wěn)定性好，精度穩(wěn)定。
但其價格昂貴，且加工困難，工藝性差；(2)加強(qiáng)冷卻，對冷卻空調(diào)實(shí)施相對溫度測控，確保環(huán)境溫度和實(shí)時水溫相差為恒定。在調(diào)試 MKS8312 時，曾做過相關(guān)實(shí)驗，將水溫控制方式改為恒溫同調(diào)，改后效果略有改善，但其不可量化。（3）機(jī)床冷態(tài)修整時依靠工人的經(jīng)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)補(bǔ)償。此方法對工人素質(zhì)要求較嚴(yán)，而且氣候的變化，廠房內(nèi)的環(huán)境變化等都會影響經(jīng)驗數(shù)值，此方法差異性較大而且精確度較差。（4）等待機(jī)床穩(wěn)定后修整磨削，不同季節(jié)車間測算數(shù)控磨床由“冷態(tài)”到“熱穩(wěn)定態(tài)”需要 2 小時左右，在此期間造成很大損失與浪費(fèi)。（5）較為高端的機(jī)床配置實(shí)時溫度測量補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償，但該系統(tǒng)的應(yīng)用大大增加了機(jī)床的成本和價格。
就此，從經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定性出發(fā)筆者提出一種新的解決方法，利用磨床用“端面定位器”進(jìn)行坐標(biāo)差計算并補(bǔ)償，此方法既經(jīng)濟(jì)又穩(wěn)定。以下來分析驗證此方法的可行性包含理論分析、建立數(shù)學(xué)模型、實(shí)例說明并驗證。
2、建立三維模型及熱變形進(jìn)行理論分析
2.1 機(jī)床熱變形分析
臺灣準(zhǔn)力磨床 南京辦事處 熱源分為內(nèi)部和外部，其發(fā)熱量和環(huán)境溫度隨著加工條件及時間而變化，而機(jī)床有自身的熱容量，導(dǎo)致溫升有時間滯后性，所以機(jī)床的熱變形是非定?，F(xiàn)象。由于其熱變化的復(fù)雜性，現(xiàn)僅對主要影響因素進(jìn)行分析。
內(nèi)部熱源會產(chǎn)生一定的發(fā)熱量，并通過零部件之間的傳導(dǎo)，床身會出現(xiàn)散熱不均勻。數(shù)控外圓磨床為T形床身，在Z軸熱變化方向?qū)π拚绊懞苄?，原因為兩點(diǎn)：首先，前床身平 V 軌為熱對稱結(jié)構(gòu)如圖 1，熱剛較好，筋板布局均勻散熱均勻。其次修整時絲杠處軸承為固定端，所以前床身的變化很小。熱變形主要在前后床身結(jié)合處，原因為：(1)前后處的筋板厚度和布局不同散熱條件不同；(2)主要熱源砂輪架電機(jī)等集中在后床身；(3)大量的冷卻液集中在后床身處。臺灣準(zhǔn)力磨床 南京辦事處準(zhǔn)力半自動磨床 零售配件 南京辦事處
