龙门数控机床主轴热误差及其改善措施

• 作者: 仇健 刘启伟 刘春时 林剑峰
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 主轴热误差 温度场 热平衡 误差补偿建模
• 年，卷（期）: 2012,（21）
• 所属期刊栏目: 数字化设计与制造
• 页码范围: 149-157
• 页数: 9页
• 分类号: TG531|TH161
• 字数: 5889字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2012.21.149

摘要

依据ISO和ASME标准建立龙门数控(Numerical control,NC)机床热误差测试条件,通过主轴恒转速和变转速热误差试验分析主轴箱温度场分布及其对主轴热误差的影响趋势.建立龙门机床误差元素模型,分析影响机床各坐标轴加工精度的主轴热误差分量.研究发现,主轴熟误差和主轴箱温度存在单调对应关系,温度对主轴轴向的热伸长误差的影响要远大于主轴径向的热漂移误差,但温度变化相对各坐标变形存在热延迟和热惯性等特性.对主轴径向精度影响最大的热误差分量是由机床生热产生的同方向的偏移误差和与之垂直的偏转误差；对轴向精度影响最大的则是轴向的偏移误差.针对热误差特点和分布规律,提出结构优化、热平衡、误差补偿建模等3种减小热误差的措施,并对其各自优点进行了分析.