51吃瓜

1. Auswirkungen des natürlichen Klimas

China hat ein riesiges Territorium, wobei die meisten Gebiete in subtropischen Regionen liegen. Die Temperatur variiert das ganze Jahr über stark, und auch der Temperaturunterschied innerhalb eines Tages variiert. Daher haben Menschen unterschiedliche Wege und Grade der Intervention in Innentemperatur (wie Werkstatt) und die Temperaturatmosph?re um Werkzeugmaschinen variiert stark. Zum Beispiel liegt der jahreszeitliche Temperaturschwankungsbereich in der Region Yangtze River Delta etwa 45 ℃, und die t?glichen Temperaturschwankungen sind etwa 5-12 ℃. Die CNC-Bearbeitungswerkstatt hat im Allgemeinen keine Heizung im Winter und Klimaanlage im Sommer, aber solange die Werkstatt eine gute Belüftung hat, ?ndert sich der Temperaturverlauf in der CNC-Bearbeitungswerkstatt nicht viel. In der Nordostregion kann der saisonale Temperaturunterschied 60 ℃ erreichen, und die t?gliche Variation ist etwa 8-15 ℃. Die Heizperiode ist von Ende Oktober bis Anfang April des folgenden Jahres, und die Konstruktion der Bearbeitungswerkstatt hat Heizung, aber unzureichende Luftzirkulation. Der Temperaturunterschied zwischen innen und au?en der Werkstatt kann 50 ℃ erreichen. Daher ist der Temperaturgradient in der Werkstatt w?hrend des Winters sehr komplex.Beim Messen war die Au?entemperatur 1.5 ℃ von 8:15-8:35 am, und die Temperatur innerhalb der Werkstatt ge?ndert durch ungef?hr 3.5 ℃. Die Bearbeitungsgenauigkeit von Hochgeschwindigkeits-Pr?zisionslaufmaschinen und Pr?zisionsmaschinen wird in solchen Werkst?tten stark durch die Umgebungstemperatur beeinflusst.

2. Auswirkungen der Umwelt

Die Umgebung von CNC-Werkzeugmaschinen bezieht sich auf die thermische Umgebung, die durch verschiedene Layouts innerhalb eines engen Bereichs der Werkzeugmaschine gebildet wird. Sie umfassen die folgenden drei Aspekte.

(1) Werkstattmikroklima: wie die Temperaturverteilung in der Werkstatt (vertikale und horizontale Richtung). Wenn sich Tag und Nacht abwechseln oder Klima und Lüftung ?ndern, ?ndert sich die Temperatur in der Werkstatt langsam.

(2) Werkstattw?rmequellen, wie Sonneneinstrahlung, Heizger?te und Hochleistungsbeleuchtung, k?nnen den Gesamt- oder Teiltemperaturanstieg der CNC-Werkzeugmaschine für eine lange Zeit direkt beeinflussen, wenn sie in der N?he sind. Die W?rme, die von benachbarten Ger?ten w?hrend des Betriebs erzeugt wird, beeinflusst den Temperaturanstieg der Werkzeugmaschine durch Strahlung oder Luftstrom.

(3) W?rmeableitung: Das Fundament hat einen guten W?rmeableitungseffekt, besonders für Pr?zisions-CNC-Zentriermaschinen. Das Fundament sollte nicht in der N?he von unterirdischen Heizungsrohrleitungen sein. Sobald es bricht und undicht, kann es schwierig werden, die Ursache der W?rmequelle zu finden; Eine offene Werkstatt wird ein gro?artiger "Heizk?rper" sein, der für den Temperaturausgleich in der Werkstatt vorteilhaft ist.

(4) Konstante Temperatur: Die Verwendung von Anlagen mit konstanter Temperatur in der Werkstatt ist sehr effektiv bei der Aufrechterhaltung der Genauigkeit und Bearbeitungspr?zision von Pr?zisionszentriermaschinen, aber es verbraucht viel Energie.

3. Interne thermische Einflussfaktoren von Werkzeugmaschinen

(1) Strukturelle W?rmequelle für herzzentrierte CNC-Werkzeugmaschinen. Elektromotoren wie Spindelmotoren, Speiseservomotoren, Kühl- und Schmierpumpenmotoren und elektrische Steuerk?sten k?nnen W?rme erzeugen. Diese Situationen sind für den Motor selbst zul?ssig, haben aber erhebliche nachteilige Auswirkungen auf Komponenten wie Spindel und Kugelgewinde, und es sollten Ma?nahmen ergriffen werden, um sie zu isolieren. Wenn die elektrische Eingangsenergie den Motor antreibt, mit Ausnahme eines kleinen Teils (etwa 20%) der in Motorw?rmeenergie umgewandelt wird, wird der gr??te Teil davon durch den Bewegungsmechanismus in kinetische Energie umgewandelt, wie Spindeldrehung, Arbeitstischbewegung usw. Es ist jedoch unvermeidlich, dass ein erheblicher Teil der w?hrend der Bewegung erzeugten W?rme in Reibungsw?rme umgewandelt wird, wie Lager, Führungsschienen, Kugelgewindetriebe und Getriebek?sten.

(2) Schneidw?rme w?hrend des Herstellungsprozesses. W?hrend des Schneidvorgangs wird ein Teil der kinetischen Energie des Werkzeugs oder Werkstücks als Schneidarbeit verbraucht, w?hrend ein betr?chtlicher Teil in Verformungsenergie des Schneidens und Reibungsw?rme zwischen Sp?nen und dem Werkzeug umgewandelt wird, was zu einer Erw?rmung des Werkzeugs, der Spindel und des Werkstücks führt, und eine gro?e Menge an Spanw?rme wird zu den Arbeitstischvorrichtungen und anderen Komponenten der Werkzeugmaschine geleitet. Sie beeinflussen direkt die relative Position zwischen Werkzeug und Werkstück.

(3) Kühlung. Die Kühlung ist eine umgekehrte Ma?nahme, um den Temperaturanstieg der Laufmaschine anzugehen, wie die Kühlung des Elektromotors, der Spindelkomponenten und der grundlegenden Strukturkomponenten. High-End-Werkzeugmaschinen statten die elektrische Steuerbox h?ufig mit einer Kühleinheit zur Zwangskühlung aus.

4. Der Einfluss der strukturellen Form von Werkzeugmaschinen auf den Temperaturanstieg

Im Bereich der thermischen Verformung von CNC-Werkzeugmaschinen bezieht sich die Diskussion der strukturellen Form von L?ngsschnitt-CNC-Werkzeugmaschinen in der Regel auf Fragen wie Strukturform, Massenverteilung, Materialeigenschaften und W?rmequellenverteilung. Die strukturelle Form beeinflusst die Temperaturverteilung, W?rmeleitungsrichtung, thermische Verformungsrichtung und Anpassung der Werkzeugmaschine.

(1) Die strukturelle Form der CNC zentrierenden Werkzeugmaschinen. In Bezug auf die Gesamtstruktur umfassen Werkzeugmaschinen vertikale, horizontale, Portal- und Kragarmtypen, die erhebliche Unterschiede in der thermischen Reaktion und Stabilit?t aufweisen. Zum Beispiel kann der Temperaturanstieg des Spindelkastens einer Drehmaschine mit Gangschaltung bis zu 35 ℃ erreichen, wodurch das Spindelende angehoben wird, und die thermische Gleichgewichtszeit dauert etwa 2 Stunden. Das Schr?gbett-Pr?zisions-Dreh- und Fr?sbearbeitungszentrum hat eine stabile Basis für die Werkzeugmaschine. Die Steifigkeit der gesamten Maschine wurde erheblich verbessert, und die Spindel wird von einem Servomotor angetrieben. Das Getriebegetriebeteil wurde entfernt, und der Temperaturanstieg ist im Allgemeinen weniger als 15 ℃.

(2) Auswirkungen der Verteilung der W?rmequellen. Bei Werkzeugmaschinen wird allgemein angenommen, dass sich die W?rmequelle auf den Elektromotor bezieht. Wie Spindelmotoren, Vorschubmotoren und Hydrauliksysteme sind sie eigentlich unvollst?ndig. Die Erw?rmung eines Elektromotors ist nur die Energie, die die Ankerwiderstanz w?hrend der Belastung verbraucht, und ein betr?chtlicher Teil der Energie wird durch die Reibungsarbeit von Mechanismen wie Lagern, Schrauben, Muttern und Führungsschienen verbraucht. So kann der Elektromotor eine prim?re W?rmequelle genannt werden, und die Lager, Muttern, Führungsschienen und Sp?ne k?nnen sekund?re W?rmequellen genannt werden. Die thermische Verformung ist das Ergebnis des kombinierten Einflusses all dieser W?rmequellen.

Temperaturanstieg und Verformung einer 5-Achs CNC-Gehmaschine w?hrend der Y-Achse Vorschubbewegung. Bei der Zuführung in Y-Richtung bewegt sich der Arbeitstisch nicht, so dass er wenig Einfluss auf die thermische Verformung in X-Richtung hat. An der S?ule, je weiter weg von der Y-Achse Führungsschraube, desto geringer der Temperaturanstieg.

Die Situation der Maschine, die sich entlang der Z-Achse bewegt, verdeutlicht den Einfluss der W?rmequellenverteilung auf die thermische Verformung. Die Z-Achse ist weiter weg von der X-Achse, so dass die Auswirkung der thermischen Verformung kleiner ist. Je n?her die Z-Achse Motormutter an der S?ule ist, desto gr??er der Temperaturanstieg und die Verformung.

(3) Auswirkungen der Qualit?tsverteilung. Der Einfluss der Qualit?tsverteilung auf die thermische Verformung von Werkzeugmaschinen hat drei Aspekte. Erstens bezieht es sich auf die Gr??e und Konzentration der Masse, normalerweise bezieht es sich auf die ?nderung der W?rmekapazit?t und W?rmeübertragungsgeschwindigkeit und die ?nderung der Zeit, um das thermische Gleichgewicht zu erreichen; Zweitens kann durch ?ndern der Anordnung der Qualit?t, wie die Anordnung verschiedener Verst?rkungsplatten, die thermische Steifigkeit der Struktur verbessert werden, um den Einfluss der thermischen Verformung zu verringern oder verh?ltnism??ig kleine Verformung bei demselben Temperaturanstieg beizubehalten; Drittens bezieht es sich auf die Verringerung des Temperaturanstiegs von Werkzeugmaschinenkomponenten, indem die Form der Qualit?tsanordnung ge?ndert wird, wie etwa die Anordnung von W?rmeableitungsrippen au?erhalb der Struktur.

(4) Der Einfluss der Materialeigenschaften: Verschiedene Materialien haben unterschiedliche thermische Leistungsparameter (spezifische W?rme, W?rmeleitf?higkeit und Koeffizient der linearen Ausdehnung), und unter der gleichen Hitze sind ihr Temperaturanstieg und ihre Verformung unterschiedlich.