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正代機械(昆山)有限公司

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cnc加工中心主軸系統(tǒng)溫度場分布測試與研究
點擊次數(shù):1662 更新時間:2020-01-16
     隨著機械制造技術(shù)向高精度、高自動化方向發(fā)展,人們對cnc加工中心加工精度的要求越來越高。在加工過程中,受切削熱、電氣部件發(fā)熱、機床運動部件摩擦以及環(huán)境溫度變化等因素的影響,數(shù)控機床工作過程中非常容易產(chǎn)生誤差,其中熱誤差成為當(dāng)前數(shù)控機床大誤差源之一,在機床總的加工誤差中占 40% ~ 70%。熱誤差主要是由于溫度場分布不均勻而形成的,因此對數(shù)控機床主軸系統(tǒng)溫度場進行測試與研究具有重要意義開發(fā)了一種由計算機分析主軸熱特性的模型,使得主軸單元熱特性在開發(fā)早期階段就能得到有效定量估計。計昌柱等人針對機床熱變形誤差測量系統(tǒng)存在的缺陷,提出了一種提高測量精度的圓心處理方法。
 
    本文將以 HMC50e、HMC63e 兩種型號cnc加工中心主軸系統(tǒng)為研究對象,建立對應(yīng)的測量方案,運用 FLIR 紅外熱像儀分別對兩種型號臥式加工中心主軸系統(tǒng)初始狀態(tài)與熱測試終點溫度場分布進行了檢測。
 
    1 實驗設(shè)計
 
    實驗主要在空切削狀態(tài)下進行,不考慮切屑和切削運動影響。機床在冷態(tài)下開始運行,在室溫環(huán)境下進行測試,為了保證實驗具有良好的初始條件,機床在實驗前 12h 之內(nèi)處于空閑狀態(tài),測試過程中不準(zhǔn)中途停車,保證實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。
 
    運用紅外熱像儀對機床主軸軸承以及其他主要熱源穩(wěn)定溫度與溫升變化規(guī)律進行測定。實驗所測試臥式加工中心主軸的高轉(zhuǎn)速為 4000 ~ 5000r/min,為保證機床在測試過程中運行安全,測量轉(zhuǎn)速設(shè)置為 3000r/min,機床連續(xù)運行 3.5h。
 
    2 實驗結(jié)果分析
 
    根據(jù)以上實驗安裝方法,使用 FLIR 熱像儀測得cnc加工中心主軸系統(tǒng)初始狀態(tài)與熱測試終點時溫度場分布情況,cnc加工中心主軸系統(tǒng)初始狀態(tài)與熱測試終點時溫度場分布。對比不同型號的溫度場分布圖,可得主軸箱體前端近位置溫度高,且主軸箱體溫度場分布呈現(xiàn)前高、中低、后高的分布狀態(tài)。
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