台湾准力磨床 南京办事处台湾准力磨床维修 南京办事处高精度外圆磨床的工作精度可以依靠在线测量仪控制尺寸精度，但在修整过程中由于热变形引起机床坐标的变形，容易造成磨削废品，严重时可造成金刚笔撞击损坏，因此需要对修正量进行补偿，国内有许多同仁及科研院所总结了很多关于热变的文章，提出了许多宝贵经验。基于高精度数控外圆磨床热变形进行理论分析，三维建模，依仿真模拟为指导，提出了一种利用端面定位器进行补偿的方法，从成本、可靠性及可操作性出发进行分析验证以供参考。 关键词 :砂轮修整 热变形 有限元 坐标补偿 外圆磨床 端面定位器 制造业是国民经济的根本，经济的高速发展离不开制造业支撑。谈到制造业就离不开两个话题“质量”和“成本”。近几年随着市场的不断发展用户对高精度数控外圆磨床的精度和稳定性的要求越来越高，同时对价格又不断的对比和压缩。而如何在市场竞争中取得“价格”和“质量”的双优势成为各厂家存活和致胜的关键。就此对技术人员提出了新的挑战。 众所周知，物体具有热胀冷缩现象，金属材料也不例外，虽然变化很小，但是实际上不容忽视，例如截面积为一平方厘米长一米的钢棒，当温度升高 40℃时，伸长量为 0.5 mm。曾经在 MKS8312 机床上做过实验：当冷态和热稳定态时候后床身的弯曲变化为 0.008 mm。机床“冷态”和“热稳定态”引起的坐标变化在修整时影响大且很难消除，主要影响：(1)影响工件的表面质量；(2)热变形严重时造成金刚笔的损坏。调查表明，热变形已成为影响机床加工精 度的首要因 素，占机床 总误差的40%-70%[1]，因此改善和控制热变形有意义很大。 1、热变形的常规处理措施 当前，减小数控机床热误差方法主要包括两种：第一误差防止法，第二误差补偿法[2]。实际生产中有以下方法：(1)采用人造花岗岩床身，其热胀系数为 2×10 -5（是金属的 1/20），曾在 MGF32 机床上采用人造花岗岩作床身，其热稳定性好，精度稳定。 但其价格昂贵，且加工困难，工艺性差；(2)加强冷却，对冷却空调实施相对温度测控，确保环境温度和实时水温相差为恒定。在调试 MKS8312 时，曾做过相关实验，将水温控制方式改为恒温同调，改后效果略有改善，但其不可量化。（3）机床冷态修整时依靠工人的经验数据进行坐标补偿。此方法对工人素质要求较严，而且气候的变化，厂房内的环境变化等都会影响经验数值，此方法差异性较大而且精确度较差。（4）等待机床稳定后修整磨削，不同季节车间测算数控磨床由“冷态”到“热稳定态”需要 2 小时左右，在此期间造成很大损失与浪费。（5）较为高端的机床配置实时温度测量补偿系统进行补偿，但该系统的应用大大增加了机床的成本和价格。台湾准力磨床维修 南京办事处
就此，从经济和稳定性出发笔者提出一种新的解决方法，利用磨床用“端面定位器”进行坐标差计算并补偿，此方法既经济又稳定。以下来分析验证此方法的可行性包含理论分析、建立数学模型、实例说明并验证。 2、建立三维模型及热变形进行理论分析 2.1 机床热变形分析 台湾准力磨床 南京办事处 热源分为内部和外部，台湾准力磨床维修 南京办事处其发热量和环境温度随着加工条件及时间而变化，而机床有自身的热容量，导致温升有时间滞后性，所以机床的热变形是非定常现象。由于其热变化的复杂性，现仅对主要影响因素进行分析。 内部热源会产生一定的发热量，并通过零部件之间的传导，床身会出现散热不均匀。数控外圆磨床为T形床身，在Z轴热变化方向对修整影响很小，原因为两点：首先，前床身平 V 轨为热对称结构如图 1，热刚较好，筋板布局均匀散热均匀。其次修整时丝杠处轴承为固定端，所以前床身的变化很小。热变形主要在前后床身结合处，原因为：(1)前后处的筋板厚度和布局不同散热条件不同；(2)主要热源砂轮架电机等集中在后床身；(3)大量的冷却液集中在后床身处。台湾准力磨床 南京办事处台湾准力磨床维修 南京办事处
