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數控機床控溫冷卻系統

發布者：銳峰五金機械發布時間：2016/12/24 9:40:10

隨著機床向高精度和高自動化方向的發展，熱變形問題變得十分突出，特別是近年來數控機床的快速發展和廣泛使用，控制機床熱變形的研究大大加強，由于數控機床的主軸轉速，進給速度以及有效工作時間均遠高于普通機床，機床發熱量及熱變形對加工精度的影響也遠大于普通機床。數控機床作為高效益，高精度的加工機床，要求有高的精度穩定性。因此，數控機床的設計和制造必須充分考慮熱變形對加工精度的影響，并采取相應的措施。
1.對機床主軸部件溫度的要求
機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床溫升控制的主要研究目標。
衡量機床熱穩定性的指標是達到熱平衡的時間和溫升。從工件尺寸精度的一致性和數控機床的加工精度及安裝調試這一角度來看，希望機床主軸有較短的熱平衡時間和較小的溫升。
一般數控機床主軸軸承在空載連續運轉情況下允許溫度為30-35℃，而熱平衡時間一般為120分鐘內溫升不超過上述溫度（以溫度變化小于3-5℃/h作為檢測標準）。
2.溫控系統的應用
2.1油溫控制箱
目前的數控機床特別是加工中心在設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油冷卻方式。用來帶走熱量的循環油在油箱中的溫度也要及時散熱使其溫度不高于室溫。僅用回油泵實現油循環已不能滿足散熱要求，為了降低油溫，需要采用制冷設備。常用的方法是在機床上設置油溫控制箱，并裝有氟利昂制冷機。在主軸箱回油管處和郵箱內均設有溫度傳感器。當油溫超過室溫或要求溫度時（一般低于室溫5℃），冷凍機停止工作，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℃），不能啟動機床，要使油溫控制箱中的加熱器工作，使油溫達到一定溫度后方可啟動機床。采用這種方式基本上可滿足主軸的熱穩定性要求。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的溫度控制，也可用于數控機床中其它液壓部分的油溫控制，如有的數控機床采用兩個恒溫郵箱，一個用于主軸箱，一個用于靜壓導軌油溫控制。油溫控制可由數控機床系統中的PC可編程控制器接收溫度傳感器的信號進行控制，也可由恒溫油箱本身的溫度控制器進行控制。
采用這種恒溫油箱可有效的控制機床的熱穩定性，但由于采用氟利昂制冷設備，存在造價高，體積大，配套安裝不方便以及會產生振動噪聲、環境污染等問題。
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