3 章 机械加工质量 3.5 工艺系统的受热变形 3.5.4机床热变形对加工精度的影响 热源 机床的热变形最为复杂，影响因素多，主要是摩擦热引起的。 影响 分析机床热变形对加工精度的影响，重点考虑误差敏感方向。处于 误差敏感方向的热变形，要特别引起注意，并加以控制。 例如：车床、铣床、钻床、镗床类机床，产生热变形的主 要热源是主轴箱轴承的摩擦热以及主轴箱中油池的发热。 ★ 机床的热变形，除造成工件的尺寸误差、几何形 状误差外，还引起位置误差
过程装备制造工艺 2023/11/3 3.5.4 机床热变形对加工精度的影响 3.5 工艺系统的受热变形 热源 ★ 机床的热变形，除造成工件的尺寸误差、几何形 状误差外，还引起位置误差。 第 3 章 机械加工质量 机床的热变形最为复杂，影响因素多，主要是摩擦热引起的。 影响 分析机床热变形对加工精度的影响，重点考虑误差敏感方向。处于 误差敏感方向的热变形，要特别引起注意，并加以控制。 例如：车床、铣床、钻床、镗床类机床，产生热变形的主 要热源是主轴箱轴承的摩擦热以及主轴箱中油池的发热
3.5 工艺系统的受热变形 3.5.4机床热变形对加工精度的影响 主轴水平方向各点位移： 影响 △Y≈10μm 例1车床温升使主轴抬高和倾斜 主轴垂直方向各点位移： △Z≈150~200μm 重点考虑误差敏感方向。 由头架而来的热流 2G231M11月
过程装备制造工艺 2023/11/3 3.5.4 机床热变形对加工精度的影响 3.5 工艺系统的受热变形 例1 车床温升使主轴抬高和倾斜 影响 主轴水平方向各点位移： ΔY≈10µm 主轴垂直方向各点位移： ΔZ≈150～200µm 重点考虑误差敏感方向
3.5 工艺系统的受热变形 影响 例3来自主轴箱和电动机 的温升使主轴和机身倾斜 3.5.4机床热变形对加工精度的影响 影响 例2立钻温升使主轴和机身倾斜 由前后轴承 而来的热流 由主轴箱和电动机而来的热流 主轴和机身倾斜造成误差，影响位置精度
过程装备制造工艺 2023/11/3 3.5.4 机床热变形对加工精度的影响 3.5 工艺系统的受热变形 例2 立钻温升使主轴和机身倾斜 影响 例3 来自主轴箱和电动机 的温升使主轴和机身倾斜 影响 主轴和机身倾斜造成误差，影响位置精度
3.5 工艺系统的受热变形 3.5.4机床热变形对加工精度的影响 影响 例4切削液和砂轮架的温升使主轴和机身倾斜 主轴和机身 倾斜，造成 误差，影响 位置精度。 由砂轮架 来的热流 由切削液而来的热流
过程装备制造工艺 2023/11/3 3.5.4 机床热变形对加工精度的影响 3.5 工艺系统的受热变形 例4 切削液和砂轮架的温升使主轴和机身倾斜 影响 主轴和机身 倾斜，造成 误差，影响 位置精度
3.5 工艺系统的受热变形 3)从结构上采取措施减少热变形 传动元件（轴承、齿轮等）采用热 3.5.5减少和防止热变形的措施 对称布置；设计时，将热变形朝着 非误差敏感方向，如书中图1一28。 措施 4)预热，保持热平衡 1)减少发热和隔热 让机床开车后先空转预热，达到或 将能分离出去的热源（电机、油箱、 接近热平衡时再进行加工；加工一 变速箱等)，尽量放在机床外部；不 批精密零件采用不间断加工。 能分离出去的热源（主轴轴承、丝杠 5)控制环境温度 副、导轨副等)，从结构、润滑方面 重要的精密机床，安装在恒温室中 改善其润滑特性，减少发热。如增加 使用，对恒温室严格控制恒温基数 散热面积、风冷、水冷和循环润滑。 和恒温精度；对普通机床采用冷、 2)用热补偿方法减少热变形 热风方式，解决温升不均匀问题。 使机床床身仅产生不影响加工精度的 6)合理的润滑和冷却 热变形。如书中图1一27。机床下部 对大型机床、加工中心，用冷冻机 的油箱使导轨中凹，导轨下配油沟。 对润滑油和冷却液进行强制冷却
过程装备制造工艺 2023/11/3 1）减少发热和隔热 将能分离出去的热源（电机、油箱、 变速箱等），尽量放在机床外部；不 能分离出去的热源（主轴轴承、丝杠 副、导轨副等），从结构、润滑方面 改善其润滑特性，减少发热。如增加 散热面积、风冷、水冷和循环润滑。 2）用热补偿方法减少热变形 使机床床身仅产生不影响加工精度的 热变形。如书中图1－27。机床下部 的油箱使导轨中凹，导轨下配油沟。 3.5.5 减少和防止热变形的措施 3.5 工艺系统的受热变形 措施 3）从结构上采取措施减少热变形 传动元件（轴承、齿轮等）采用热 对称布置；设计时，将热变形朝着 非误差敏感方向，如书中图1－28。 4）预热，保持热平衡 让机床开车后先空转预热，达到或 接近热平衡时再进行加工；加工一 批精密零件采用不间断加工。 5）控制环境温度 重要的精密机床，安装在恒温室中 使用，对恒温室严格控制恒温基数 和恒温精度；对普通机床采用冷、 热风方式，解决温升不均匀问题。 6）合理的润滑和冷却 对大型机床、加工中心，用冷冻机 对润滑油和冷却液进行强制冷却