龙门加工中心横梁系统影响导轨热变形的主要因素
影响导轨热变形的主要因素由于导轨变形影响机床的加工精度，改善导轨的热变形影响将对机床性能改善 非常重要。首先探讨影响导轨变形的主要因素，上一节通过稳态和瞬态温度场分析 了导轨的热变形，但分析时导轨的进给速度和对流换热系数等均设为定值，而实际工况下，这些参数都在变化。所以，由表5-4得到不同的进给速度和不同的对流换 热系数对导轨热变形的影响，进而提出减少横梁系统变形的有效方法。表5-4不同的进给速度和对流换热系数对导轨最高温度和Y方向热变形的影响 进给速度 对流换热系数 最高温度 Y方向的变形量 m/min w/(m2-°C) °c mm 0.5 34.432 0.158732 2 31.203 0.095432 5 29.725 0.083665 12 10 28.930 0.078425 20 27.420 0.075221 30 26.213 0.071231 0.5 33.817 0.132180 2 30.802 0.093471 5 29.132 0.082321 10 10 28.365 0.077211 20 26.810 0.074110 30 25.890 0.071002 0.5 31.850 0.111327 2 29.675 0.090221 5 28.620 0.081402 8 10 27.332 0.076321 20 26.418 0.073521 30 25.221 0.070882 由图5-16, 5-17可知，进给速度和对流换热系数对导轨的******温升和热变形量 有不同的影响。当进给速度不变时，随着对流换热系数增大，******温升和Y方向的 热变形量是减少的趋势。因此，增加对流系数有利于减少横梁导轨的热变形量，从 而提高加工精度；通过对比图表中数据可知，采用合适的冷却方式，增大对流系数， 可以明显的减少热变形和温升。但是当对流换热系数增加到一定值的时候，其值得 增加对******温升和Y方向的热变量影响不明显；当对流换热系数不变时，随着进给 速度增大，******温升和Y方向的热变形量是增大的趋势。由于导轨的热变形量较大， 所以，需要合理的诜择对流换热系数和讲给谏度，从而有效的减少热变形和温升。5.5本章小结本章首先建立横梁导轨的有限元模型，并对其进行静态分析和补偿，得到变形 曲线和补偿曲线。在此基础上对导轨进行热分析，得到稳态温度场和瞬态温度场， 并将热分析结果与静态分析结果对比，发现温度场变化引起的热变形对于横梁系统 变形的影响不能忽略，并且导轨温度场对结构性能影响较大，热变形产生的误差应 该是加工中需要考虑的误差。最后，分析影响导轨变形的因素，通过合理的选择对 流换热系数和进给速度，从而有效的减少热变形和温升，减少加工过程中的误差， 提高加工精度。
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