机床热变形的研究现状

   日期:2022-09-15     浏览:25    评论:0    
   吉林工业大学自然科学学报机床热变形的研究现状闫占辉于蚺21.土春。程学芭哚工程穿长亦3,12;2休。学机械件学与掉院吉林长春13,25,引言自1933年瑞士人对坐标镗床的热变形进行测量和研,起人们才注意到热效应对零件加工精度的,向1足近儿十年来,随,1密及超梢密加工技术的发展及相化加工系统的出现。人们对金属切削机床的加工精度提出了更高的要求。机床的加工精度主要取决于机床的静态特性动态特性和热态特性。据英国伯叨翰火学,1士必教授和门水京都大学垣野义昭教授3的统计明在精密加工中,由机床热变形所引起的制造误差占总制造误差及补偿,人1此,解决机,变形1不仪是工程实1小热源对机床热变形的影响各国学者围绕各种热源对机床热变形的影响进行了系列前。减小机床热变形1般从热误差的在线间接补偿和优化机床结构入手1机床热变形在线间接误差补偿技术的研究现状机床热变形的理论分析方法对机床热变形的理论研究始于20世纪60年代,并陆续发了些有关机床热变形理论方面的文汗始阶段是利用热1湖。论知识研究机床热变形问,初步建立温度场热变形之间的心基金项目国家火炬计划资助项目990236600168关系。直到70年代初,由于计算机等分析工具和远红外热像仪激光全息照相等测试技术在热变形研宄中的有效应用,使机床热变形研宄进入了定量分析的新阶段,开始利用有限差分法和有限元法计算复杂的机床基础件的瞬态稳态温度场和热变形。目前,已开发出适于计算各种复杂模型的通用有限元分制造1的方向发展利用有限元法求解热变形的过程如下ip求解区域施妇载位。建求辟建立中元求解黾元求涞クc结始离散化域温度区域泛函温度闲钕温度值热变朽值束12机床热变形补偿技术的研究要完全消除机床内部热源的发热及在短时间内均衡机床内部温度场是不可能的,为此采用热误差在线间接补偿是近年来广泛研宄的种控制机床热变形的策略。其补偿技术般由机床某些敏感点温度变化的测量系统热误差信号的建模和数据处理利用数控系统进行热误差补偿控制部分组成。
 
  由机床热变形引起的加工误差不便直接测量,通常采用测量机床上某些敏感点温度的变化建立温度变化和机床热变形之间关系的数学模型,间接对热误差补偿控制。采用的数学模型可分为经验模型和数位模拟模型1975年5,也4等提出用线形单变量数学模型来确定立式铣床某些敏感点温度的变化和主轴热伸长之叫的定试关系,从此开始热变1珊定量研允1作。代86年,化1指出。尽符热能对机床精度的影响极其复杂,但其却是显著的可预的,为采用热误差补偿技术控制机床热变形提供了理论依据5.1995年,霏3,等对车削加工中心热误差实时补偿进行了研究,提出了柔性误差测量方法和优化温度变量选择过程,克服了按确定的坐标确定元件误差和从大量温度传感器中做部分选择的难。20世纪90年代末,加拿大肯考迪娅大学教授人如河等提出了种优化机床热变形实时补偿的新方法通用模型法和3域法来求解机床热变形5解决了经验模型中补偿函数相对于位移函数位移函数相对于温度分布函数需要离线调整的缺点,而且求解效率高,不需采用未米数据。戈国密歇根人学1;教授等1998介发了仂士如,16脚,1山3坩,1镨68如3脑1吨1你1文。提出了包括几何误箱在内的多达32个误差源的在线测量数据处理和误差补偿系统171此外,对机床热变形进行建模和实时补偿的方法还有时间序列分析鲁棒建模及神经网络等。
 
  2改善机床结构,进行计算机辅助设计除合。选择热变形方向采用热对称结构合理安排支承的位置和加快温度场衡等方法外,近乍来提出了改苦机床钻构空制热变形的新法,根据相变材料在发生相变时吸收或放出能量而温度保持不变的特性浙江大学陈子辰教授等提出将相变材料注入到机床基础件中,可在定范围内消除基础件热变形,为研究减小基础件热变形提供了新思路吉休省机电研究设计院曹毅提出利用自准直原理设1新吧导轨磨床。这种新型徘直导轨磨床可基本消除由于环境温度变化引起的基础床身工作台的变形。其设计的基本要点是,改变机床基础结构,将常规基础形状2;1改为21的形状后,如果上层基础长度与下层基础长度成某比例关系,贝何大大消除由于环境温度变化引起的热变形。,下层基础是稳定的,如果上层基础床身及工作台能够依靠重力作用自动补偿变形,必须降低它们的刚度,这就是柔性的思想。,以解体化对称化柔性化解决精密机床基础件的热变形问。
 
  7泛必3常规基础,3自准直导轨磨床基础型号规格6,导轨直线度出。!1线性稳定性mml重量比价格比环境要求恒温车间普通导轨磨床肘52120恒温车间自准直导轨磨床肘52125普通车间综上所述,机床热变形是精密加工中降低零件加工精度的个重要因素,己经越来越引起人们的重视,己有很多研究方法。特别是随着计算机技术控制理论的发展,有限元分析方法的应用,热变形理论机床结构的研究。可以预机床热变形技术必将应用到实际生产中,机械加工精度会得到大幅度的提I2坦野义昭。机床热变形对加工精度的影响。机械邑工具,199710184844.
 
  I3日伊东谊。现代机床基础技术厘。北京机械工业出版社,1987.
 
 
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