51吃瓜

Hall?! V?lkommen till EMAR:s webbplats!
Fokuserat p? CNC-bearbetningsdelar, metallst?mplingsdelar och pl?tbearbetning och tillverkning i ?ver 16 ?r
Tysklands och Japans h?gprecisionsproduktions- och testutrustning s?kerst?ller att precisionen hos metalldelar n?r 0,003 tolerans och h?g kvalitet
产谤别惫濒?诲补:
Analys av temperaturf?rdelning under CNC-bearbetningsprocessen
Din plats: home > nyheter > Industrins dynamik > Analys av temperaturf?rdelning under CNC-bearbetningsprocessen

Analys av temperaturf?rdelning under CNC-bearbetningsprocessen

Utsl?ppstid:2024-11-24     Antal visningar :


1. Konsekvenser av naturligt klimat

Kina har ett stort territorium, med de flesta omr?den bel?gna i subtropiska regioner, temperaturen varierar kraftigt under ?ret och temperaturskillnaden inom en dag varierar ocks?. D?rf?r har m?nniskor olika s?tt och grader av intervention i inomhustemperatur (till exempel verkstadstemperatur), och temperaturatmosf?ren runt verktygsmaskiner varierar kraftigt. Till exempel ?r s?songens temperaturvariationsomr?de i Yangtze River Delta regionen cirka 45 ℃, och dagstemperaturvariationen ?r cirka 5-12 ℃. CNC-bearbetningsverksamheten har i allm?nhet inte uppv?rmning p? vintern och luftkonditionering p? sommaren, men s? l?nge verkstaden har god ventilation ?ndras temperaturgradienten i CNC-bearbetningsverksamheten inte mycket. I nord?stra regionen kan s?songens temperaturskillnad n? 60 ℃, och den dagliga variationen ?r cirka 8-15 ℃. Uppv?rmningsperioden ?r fr?n slutet av oktober till b?rjan av april f?ljande ?r, och konstruktionen av maskinverkstaden har v?rme men otillr?cklig luftcirkulation. Temperaturskillnaden mellan inne och utanf?r verkstaden kan n? 50 ℃. D?rf?r ?r temperaturgradienten i verkstaden under vintern mycket komplex.Vid m?tning var utomhustemperaturen 1,5 ℃ fr?n 8:15-8:35 och temperaturen inne i verkstaden ?ndrades med cirka 3,5 ℃. Bearbetningsnoggrannheten hos snabba precisionsg?ngmaskiner och precisionsverktygsmaskiner kommer att p?verkas kraftigt av milj?temperaturen i s?dana verkst?der.

2. Inverkan av den omgivande milj?n

Den omgivande milj?n f?r CNC-verktygsmaskiner h?nvisar till den termiska milj?n som bildas av olika layouter inom ett n?ra omr?de av verktygsmaskinen. De omfattar f?ljande tre aspekter:

(1) Workshop mikroklimat: s?som f?rdelningen av temperaturen i verkstaden (vertikala och horisontella riktningar). N?r dag och natt skiftar eller klimatet och ventilationen f?r?ndras f?r?ndras temperaturen i verkstaden l?ngsamt.

(2) Workshop v?rmek?llor, s?som solstr?lning, v?rmeutrustning och h?geffektsbelysning, kan direkt p?verka CNC-verktygsmaskinens totala eller partiella temperaturh?jning under l?ng tid n?r de ?r n?ra den. V?rmen som genereras av intilliggande utrustning under drift p?verkar verktygsmaskinens temperatur?kning genom str?lning eller luftfl?de.

(3) v?rmeavledning: Grunden har en god v?rmeavledningseffekt, s?rskilt f?r precisionsCNC-centreringsmaskiner. Grunden b?r inte vara n?ra underjordiska v?rmeledningar. N?r den spricker och l?cker, kan det bli sv?rt att hitta orsaken till v?rmek?llan. En ?ppen verkstad blir en stor "radiator", vilket ?r f?rdelaktigt f?r temperaturbalansen i verkstaden.

(4) Konstant temperatur: Anv?ndningen av anl?ggningar f?r konstant temperatur i verkstaden ?r mycket effektiv f?r att uppr?tth?lla noggrannheten och bearbetningsprecisionen hos precisionscentreringsmaskiner, men det f?rbrukar mycket energi.

3. Inre v?rmep?verkande faktorer hos verktygsmaskiner

(1) Strukturell v?rmek?lla f?r hj?rtcentrerad CNC verktygsmaskiner. Elektriska motorer som spindelmotorer, matningsservomotorer, kyl- och sm?rjpumpsmotorer och elektriska styrsystem kan alla generera v?rme. Dessa situationer ?r till?tna f?r motorn sj?lv, men de har betydande negativa effekter p? komponenter som spindel och kulskruv, och ?tg?rder b?r vidtas f?r att isolera dem. N?r den inmatade elektriska energin driver motorn att fungera, med undantag f?r en liten del (cirka 20%) som omvandlas till motorns v?rmeenergi, kommer det mesta av den att omvandlas till kinetisk energi av r?relsemekanismen, s?som spindelrotation, arbetsbordsr?relse etc. Det ?r dock oundvikligt att en betydande del av v?rmen som genereras under r?relse omvandlas till friktionsv?rme, s?som lager, styrskenor, kulskruvar och transmissionsl?dor.

(2) Sk?rning av v?rme under tillverkningsprocessen. Under sk?rprocessen f?rbrukas en del av verktyget eller arbetsstyckets kinetiska energi som sk?rarbete, medan en betydande del omvandlas till deformationsenergi av sk?rning och friktionsv?rme mellan sp?n och verktyget, vilket resulterar i uppv?rmning av verktyg, spindel och arbetsstycke, och en stor m?ngd sp?nv?rme leds till arbetsbordsfixturer och andra komponenter i verktygsmaskinen. De p?verkar direkt den relativa positionen mellan verktyget och arbetsstycket.

(3) Kylning. Kylning ?r en omv?nd ?tg?rd som vidtas f?r att ?tg?rda temperaturh?jningen av g?ngmaskinen, s?som kylning av elmotorn, spindelkomponenter och grundl?ggande strukturella komponenter. H?gkvalitativa verktygsmaskiner utrustar ofta den elektriska kontrollboxen med en kylenhet f?r tv?ngskylning.

4. Den strukturella formen av verktygsmaskiner p?verkar temperatur?kningen

N?r det g?ller termisk deformation av CNC-verktygsmaskiner h?nvisar diskussionen om strukturell form av longitudinell sk?rning CNC-verktygsmaskiner vanligtvis till fr?gor som strukturell form, massf?rdelning, materialegenskaper och v?rmek?llef?rdelning. Den strukturella formen p?verkar temperaturf?rdelningen, v?rmeledningsriktningen, termisk deformationsriktning och matchning av verktygsmaskinen.

(1) Den strukturella formen av CNC centrering maskinverktyg. N?r det g?ller den ?vergripande strukturen omfattar verktygsmaskiner vertikala, horisontella, portaler och cantilever typer, som har betydande skillnader i termisk respons och stabilitet. Till exempel kan temperatur?kningen av spindelboxen p? en svarv med v?xling n? upp till 35 ℃, vilket f?r spindel?nden att lyfta upp och den termiska j?mviktstiden tar cirka 2 timmar. Den lutande b?ddtypen precisionssvarvning och fr?sning bearbetningscenter har en stabil bas f?r verktygsmaskinen. Hela maskinens styvhet har f?rb?ttrats avsev?rt och spindeln drivs av en servomotor. V?xell?dsdelen har tagits bort och temperatur?kningen ?r generellt mindre ?n 15 ℃.

(2) Effekterna av f?rdelningen av v?rmek?llor. P? verktygsmaskiner anses det allm?nt att v?rmek?llan refererar till elmotorn. Som spindelmotorer, matningsmotorer och hydraulsystem ?r de faktiskt ofullst?ndiga. Uppv?rmningen av en elmotor ?r endast den energi som f?rbrukas av armaturimpedansen under b?rning, och en betydande del av energin f?rbrukas av friktionsarbete av mekanismer som lager, skruvar, muttrar och styrskenor. S? elmotorn kan kallas en prim?r v?rmek?lla, och lager, muttrar, styrskenor och sp?n kan kallas sekund?ra v?rmek?llor. Termisk deformation ?r resultatet av den kombinerade p?verkan av alla dessa v?rmek?llor.

Temperaturh?jning och deformation av en 5-axlig CNC-g?ngmaskin under Y-axlig matning r?relse. Vid matning i Y-riktningen r?r sig arbetsbordet inte, s? det har liten effekt p? termisk deformation i X-riktningen. P? pelaren, ju l?ngre bort fr?n Y-axelns styrskruv, desto mindre temperaturh?jning.

Situationen n?r maskinen r?r sig l?ngs Z-axeln illustrerar ytterligare v?rmek?llef?rdelningens p?verkan p? termisk deformation. Z-axelns matning ligger l?ngre bort fr?n X-axeln, s? effekten av termisk deformation ?r mindre.Ju n?rmare Z-axelns motormutter ?r till kolumnen, desto st?rre temperatur?kning och deformation.

(3) Effekterna av kvalitetsf?rdelningen. Kvalitetsf?rdelningens p?verkan p? den termiska deformationen av verktygsmaskiner har tre aspekter. F?r det f?rsta h?nvisar det till massans storlek och koncentration, vanligtvis till att ?ndra v?rmekapaciteten och v?rme?verf?ringshastigheten och ?ndra tiden f?r att n? termisk j?mvikt. F?r det andra, genom att ?ndra arrangemanget av kvalitet, s?som arrangemanget av olika f?rst?rkningsplattor, kan strukturens termiska styvhet f?rb?ttras f?r att minska p?verkan av termisk deformation eller uppr?tth?lla relativt liten deformation under samma temperatur?kning. F?r det tredje h?nvisar det till att minska temperatur?kningen f?r verktygsmaskinkomponenter genom att ?ndra formen av kvalitetsarrangemang, s?som att ordna v?rmeavledningsrubbar utanf?r strukturen.

(4) P?verkan av materialegenskaper: Olika material har olika v?rmeprestandaparametrar (specifik v?rme, v?rmeledningsf?rm?ga och linj?r expansionskoefficient), och under samma v?rme ?r deras temperatur?kning och deformation olika.