產(chǎn)品詳情
準(zhǔn)力半自動(dòng)磨床 零售配件 南京辦事處臺(tái)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(cè)量?jī)x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(shí)可造成金剛筆撞擊損壞，因此需要對(duì)修正量進(jìn)行補(bǔ)償，國(guó)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(yàn)。基于高精度數(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(yàn)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(guó)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(gè)話題“質(zhì)量”和“成本”。近幾年隨著市場(chǎng)的不斷發(fā)展用戶對(duì)高精度數(shù)控外圓磨床的精度和穩(wěn)定性的要求越來(lái)越高，同時(shí)對(duì)價(jià)格又不斷的對(duì)比和壓縮。而如何在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得“價(jià)格”和“質(zhì)量”的雙優(yōu)勢(shì)成為各廠家存活和致勝的關(guān)鍵。就此對(duì)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(zhǎng)一米的鋼棒，當(dāng)溫度升高 40℃時(shí)，伸長(zhǎng)量為 0.5 mm。曾經(jīng)在 MKS8312 機(jī)床上做過實(shí)驗(yàn)：當(dāng)冷態(tài)和熱穩(wěn)定態(tài)時(shí)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(shí)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(shí)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(jià)格昂貴，且加工困難，工藝性差；(2)加強(qiáng)冷卻，對(duì)冷卻空調(diào)實(shí)施相對(duì)溫度測(cè)控，確保環(huán)境溫度和實(shí)時(shí)水溫相差為恒定。在調(diào)試 MKS8312 時(shí)，曾做過相關(guān)實(shí)驗(yàn)，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(shí)依靠工人的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)補(bǔ)償。此方法對(duì)工人素質(zhì)要求較嚴(yán)，而且氣候的變化，廠房?jī)?nèi)的環(huán)境變化等都會(huì)影響經(jīng)驗(yàn)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(cè)算數(shù)控磨床由“冷態(tài)”到“熱穩(wěn)定態(tài)”需要 2 小時(shí)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(shí)溫度測(cè)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(jià)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(jì)算并補(bǔ)償，此方法既經(jīng)濟(jì)又穩(wěn)定。以下來(lái)分析驗(yàn)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(yàn)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(tái)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(shí)間而變化，而機(jī)床有自身的熱容量，導(dǎo)致溫升有時(shí)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(duì)主要影響因素進(jìn)行分析。
內(nèi)部熱源會(huì)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(huì)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?yàn)閮牲c(diǎn)：首先，前床身平 V 軌為熱對(duì)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(shí)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?yàn)椋?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(tái)灣準(zhǔn)力磨床 南京辦事處準(zhǔn)力半自動(dòng)磨床 零售配件 南京辦事處臺(tái)灣準(zhǔn)力半自動(dòng)磨床 零售配件 鷹潭辦事處
