數(shù)控機(jī)床控溫冷卻系統(tǒng)
發(fā)布者：銳峰五金機(jī)械 發(fā)布時間：2016/12/24 9:40:10
隨著機(jī)床向高精度和高自動化方向的發(fā)展，熱變形問題變得十分突出，特別是近年來數(shù)控機(jī)床的快速發(fā)展和廣泛使用，控制機(jī)床熱變形的研究大大加強(qiáng)，由于數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速，進(jìn)給速度以及有效工作時間均遠(yuǎn)高于普通機(jī)床，機(jī)床發(fā)熱量及熱變形對加工精度的影響也遠(yuǎn)大于普通機(jī)床。數(shù)控機(jī)床作為高效益，高精度的加工機(jī)床，要求有高的精度穩(wěn)定性。因此，數(shù)控機(jī)床的設(shè)計和制造必須充分考慮熱變形對加工精度的影響，并采取相應(yīng)的措施。
1.對機(jī)床主軸部件溫度的要求
機(jī)床熱變形的根源在于各種熱源。主軸軸永是最大的熱源之一，該熱源引起的熱變形直接影響加工精度，因此，主軸的熱變形控制是機(jī)床溫升控制的主要研究目標(biāo)。
衡量機(jī)床熱穩(wěn)定性的指標(biāo)是達(dá)到熱平衡的時間和溫升。從工件尺寸精度的一致性和數(shù)控機(jī)床的加工精度及安裝調(diào)試這一角度來看，希望機(jī)床主軸有較短的熱平衡時間和較小的溫升。
一般數(shù)控機(jī)床主軸軸承在空載連續(xù)運轉(zhuǎn)情況下允許溫度為30-35℃，而熱平衡時間一般為120分鐘內(nèi)溫升不超過上述溫度（以溫度變化小于3-5℃/h作為檢測標(biāo)準(zhǔn)）。
2.溫控系統(tǒng)的應(yīng)用
2.1油溫控制箱
目前的數(shù)控機(jī)床特別是加工中心在設(shè)計制造中都考慮了溫升控制問題，在主軸部件上大多采用散熱和循環(huán)油冷卻方式。用來帶走熱量的循環(huán)油在油箱中的溫度也要及時散熱使其溫度不高于室溫。僅用回油泵實現(xiàn)油循環(huán)已不能滿足散熱要求，為了降低油溫，需要采用制冷設(shè)備。常用的方法是在機(jī)床上設(shè)置油溫控制箱，并裝有氟利昂制冷機(jī)。在主軸箱回油管處和郵箱內(nèi)均設(shè)有溫度傳感器。當(dāng)油溫超過室溫或要求溫度時（一般低于室溫5℃），冷凍機(jī)停止工作，使油溫與室溫基本保持一致。同樣，在油溫過低時（一般為低于15℃），不能啟動機(jī)床，要使油溫控制箱中的加熱器工作，使油溫達(dá)到一定溫度后方可啟動機(jī)床。采用這種方式基本上可滿足主軸的熱穩(wěn)定性要求。這種油溫控制箱也常稱為恒溫郵箱。
恒溫郵箱不僅可用于主軸系統(tǒng)的溫度控制，也可用于數(shù)控機(jī)床中其它液壓部分的油溫控制，如有的數(shù)控機(jī)床采用兩個恒溫郵箱，一個用于主軸箱，一個用于靜壓導(dǎo)軌油溫控制。油溫控制可由數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中的PC可編程控制器接收溫度傳感器的信號進(jìn)行控制，也可由恒溫油箱本身的溫度控制器進(jìn)行控制。
采用這種恒溫油箱可有效的控制機(jī)床的熱穩(wěn)定性，但由于采用氟利昂制冷設(shè)備，存在造價高，體積大，配套安裝不方便以及會產(chǎn)生振動噪聲、環(huán)境污染等問題。
文章由：數(shù)控車床廠家http://jiaolian2000.cn整理提供
1.對機(jī)床主軸部件溫度的要求
機(jī)床熱變形的根源在于各種熱源。主軸軸永是最大的熱源之一，該熱源引起的熱變形直接影響加工精度，因此，主軸的熱變形控制是機(jī)床溫升控制的主要研究目標(biāo)。
衡量機(jī)床熱穩(wěn)定性的指標(biāo)是達(dá)到熱平衡的時間和溫升。從工件尺寸精度的一致性和數(shù)控機(jī)床的加工精度及安裝調(diào)試這一角度來看，希望機(jī)床主軸有較短的熱平衡時間和較小的溫升。
一般數(shù)控機(jī)床主軸軸承在空載連續(xù)運轉(zhuǎn)情況下允許溫度為30-35℃，而熱平衡時間一般為120分鐘內(nèi)溫升不超過上述溫度（以溫度變化小于3-5℃/h作為檢測標(biāo)準(zhǔn)）。
2.溫控系統(tǒng)的應(yīng)用
2.1油溫控制箱
目前的數(shù)控機(jī)床特別是加工中心在設(shè)計制造中都考慮了溫升控制問題，在主軸部件上大多采用散熱和循環(huán)油冷卻方式。用來帶走熱量的循環(huán)油在油箱中的溫度也要及時散熱使其溫度不高于室溫。僅用回油泵實現(xiàn)油循環(huán)已不能滿足散熱要求，為了降低油溫，需要采用制冷設(shè)備。常用的方法是在機(jī)床上設(shè)置油溫控制箱，并裝有氟利昂制冷機(jī)。在主軸箱回油管處和郵箱內(nèi)均設(shè)有溫度傳感器。當(dāng)油溫超過室溫或要求溫度時（一般低于室溫5℃），冷凍機(jī)停止工作，使油溫與室溫基本保持一致。同樣，在油溫過低時（一般為低于15℃），不能啟動機(jī)床，要使油溫控制箱中的加熱器工作，使油溫達(dá)到一定溫度后方可啟動機(jī)床。采用這種方式基本上可滿足主軸的熱穩(wěn)定性要求。這種油溫控制箱也常稱為恒溫郵箱。
恒溫郵箱不僅可用于主軸系統(tǒng)的溫度控制，也可用于數(shù)控機(jī)床中其它液壓部分的油溫控制，如有的數(shù)控機(jī)床采用兩個恒溫郵箱，一個用于主軸箱，一個用于靜壓導(dǎo)軌油溫控制。油溫控制可由數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中的PC可編程控制器接收溫度傳感器的信號進(jìn)行控制，也可由恒溫油箱本身的溫度控制器進(jìn)行控制。
采用這種恒溫油箱可有效的控制機(jī)床的熱穩(wěn)定性，但由于采用氟利昂制冷設(shè)備，存在造價高，體積大，配套安裝不方便以及會產(chǎn)生振動噪聲、環(huán)境污染等問題。
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