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如何减少五轴零件加工中心的热变形

五轴零件加工中心使用时间长了容易出现热变形,从而会影响加工精度和稳定性。为什么会出现热变形,针对加工中心的热变形我们有什么应对措施呢,今天我们一起来了解下,针对加工中心热变形我们主要有以下几个措施。


一、减少加工中心发热


五轴零件加工中心内部发热是产生热变形的主要热源,应当尽可能地将热源从主机中分离出去。目前,大多数数控加工中心的电动机、变速箱、液压装置及油箱等都已外置。对于不能与主机分离的热源,如主轴轴承、丝杠螺母副、高速运动导轨副等,则必须改善其摩擦特性和润滑条件,以减少加工中心内部的发热。


主轴部件是直接影响加工精度的关键部件,而主轴上的轴承通常又是一个很大的内部热源。在数控机床上除了采用精密滚动轴承和对轴承进行油雾润滑外,还可采用静压轴承,这些措施都有利于降低主轴的温升。在精密数控加工中心的主轴箱内应尽量避免使用摩擦离合器等发热元件。


加工中心加工时所产生的切屑也是一个不可忽视的热源,产生大量切屑的数控机床必须带有完善的排屑装置,以便将热量尽快带走。也可以在工作台或导轨上装设隔热板,使这部分热量被隔离在机床之外。


在使用切削液的五轴零件加工中心上,切削液冷却了刀具和工件之后,带走了切削热,当它散落在机床的各处时,也会产生局部的温升。精密数控机床应控制切削液的温度,并使切削液迅速地通过至短途径从机床中排出。


润滑油在传动件之间流过,带走了摩擦热,使润滑油池的温度逐渐升高,成为一个次生热源。因此,在一些精密数控机加工中心中已把润滑油池移出加工中心,当然也可以对油池进行温度控制。


液压传动系统及其油池是加工中心的又一次生热源。除了尽可能将此油池移出加工中心之外,油泵的供油量必须选择得适当,否则大4多余的油液流经溢液阀,既浪费了能源又产生很大的热量。所以对干需要经常变化供油量的液压系统,应尽量采用变量泵。


二、控制加工中心温度


在采取了一系列减少热源的措施之后,热变形的情况将有所改善,但要完全消除五轴零件加工中心的内外热源通常是十分困难的,甚至是不可能的,所以必须通过良好的散热和冷却来控制温升,以减少热源的影响。


比较有效的方法是在加工中心的发热部位进行强制冷却。目前对于多坐标轴的数控机床,由于它在几个方向上都要求很高的精度,因此很难用补偿的方法来减少热变形的影响。


对于这类机床,采用制冷系统对润滑液进行强制冷却的方法可以收到良好的效果。但制冷系统的冷却能力必须适当,如果吸热量大于加工中心内部热源的发热能力,将会使五轴零件加工中心的温度低于环境温度,不仅引起收缩.而且湿空气将会冷凝在机床表面上而使加工中心生锈。