CNC 기계가공에서 냉각 개시온도 정확도의 효과가 무엇입니까?
열변형은 기계 가공 정확도에 영향을 미치는 이유 중 하나입니다. 기계 공구는 그 기계 공구의 모양 정확도와 기계 가공 정확도 변화의 결과를 초래한 기계 공구의 각 부 이 평탄하지 않은 온도 상승의 결과를 초래한 그 워크샵 환경 온도, 모터의 난방과 기계적인 이동, 절삭열과 냉각 매체의 마찰 변화에 의해 영향을 받습니다. 예를 들면, 70 밀리미터는 1650 밀리미터 스크루를 위한 보통 정확성 CNC 제분기 ×에서 처리됩니다, 아침에 7시 30분에서부터 9시까지 분쇄된 제조 공정에 있는 제품의 누적 오류가 오후에 2시에서부터 3시 30분까지 처리된 제조 공정에 있는 제품과 비교해서 85m에 도달할 수 있습니다. 그러나 일정온도 하에, 에러는 40m으로 감소할 수 있습니다.
다른 사례는 × 1.08 밀리미터 강철 시트 제조 공정에 있는 제품이 밀리미터의 치수 정확도에 도달할 수 있다는 것을 수락 × 25 밀리미터 당시에 200 밀리미터를 처리할 수 있는 0.6-3.5mm 두꺼운 박층 스틸 시트 제조 공정에 있는 제품의 더블 엔드 연마를 위해 사용된 정확성 더블 엔드 연삭반이고 굴곡량이 전체 길이에서 5m 이하입니다. 그러나, 1h를 위한 연속적인 자동 연삭 뒤에, 크기 변화 범위는 12M으로 증가했고 냉매온도가 17 Ｃ로부터 시동시에 45 Ｃ에 증가했습니다. 연삭열의 영향에 기인하게, 주요 샤프트 기록 잡지는 기다랗고 주축의 전방 베어링의 제거가 증가됩니다. 그러므로, 5.5kW 냉장고는 기계 공구의 냉각수 탱크에 추가되고 효과가 매우 이상적입니다. 난방 뒤에 있는 기계 공구의 변형이 기계 가공 정확도에 영향을 미치는 중요 요소이라는 것이 입증되었습니다. 그러나, 기계 공구는 온도가 언제든지 변하는 환경에서 있습니다 ; 일할 때 기계 공구 자체는 필연적으로 에너지를 소비할 것이고 이 에너지의 상당한 부분이 기계 공구의 다양한 구성 요소의 물리 변화의 결과를 초래한 다양한 방법으로 열로 변환될 것입니다. 그와 같은 변화는 다른 구조적인 형태와 물질로 인해 매우 다릅니다. 기계 공구 디자이너들은 열의 형성 기전과 온도 확률 분포 법칙에 정통하고 기계 가공 정확도에 열변형의 영향력을 감소시키기 위한 상응하는 조치를 Ｚ로 데려가야 합니다.
CNC 기계가공
공작 기계류와 자연적 기후 이 온도 상승과 온도 분포는 중국의 방대한 영토에 영향을 미칩니다. 대부분의 지역은 아열대 지방에 위치합니다. 온도는 일년 내내 매우 다르고 온도차가 하루에 또한 다릅니다. 그러므로, 실내 (워크샵과 같이) 기온 위의 사람들의 개입의 방법과 도는 또한 다르고 기계 공구의 주위에 있는 대기 온도가 매우 다릅니다. 예를 들면, 장강 삼각주에서 계절 온도 변화 범위는 45 Ｃ에 대한 것이고 주간 온도 변환이 5-12 Ｃ에 대한 것입니다. 일반적으로, 기계가공 워크숍은 겨울에 어떤 난방과 여름에 어떤 에어콘도 가지고 있지 않습니다. 그러나, 워크샵이 잘 통풍시키는 한 기계가공 워크샵의 온도 구배는 매우 변하지 않습니다. 북동 중국에서, 계절적 온도차는 60 Ｃ에 도달할 수 있고 일변화가 8-15 Ｃ에 대한 것입니다. 가열 기간은 그 다음 해의 10월말부터 4월 초 까지입니다. 기계가공 워크샵은 가열과 불충분한 공기 순환으로 설계됩니다. 온도차 안쪽과 바깥쪽 워크샵이 50 Ｃ에 도달할 수 있습니다. 그러므로, 겨울에 워크샵에서 온도 구배는 매우 복잡합니다. 측정 동안, 실외 기온은 아침에 1.5 Ｃ이고 시간은 8:15-8:35이고 워크샵의 온도 변환이 3.5 Ｃ에 대한 것입니다. 정확성 공작 기계류의 기계 가공 정확도는 매우 그러한 워크샵에서 대기 온도에 의해 영향을 받을 것입니다.
기계 공구의 주변 환경이 온열 환경으로 라고 말하는 주변 환경의 영향은 기계 공구의 근접 범위 이내에 다양한 배치에 의해 형성되었습니다.
그들은 다음과 같은 4가지 양상을 포함합니다 :
1) 워크샵 미기후 : 워크샵 (수직 방향과 수평 방향)에서 온도 분포와 같이. 교대된 밤낮으로 또는 기후와 환기가 변할 때, 워크샵 온도는 천천히 변할 것입니다.
2) 워크샵 발열원들 : 태양 방사선, 가열 장비의 방사선과 고전력 조명, 기타 등등과 같이 그들이 기계 공구에 근접할 때, 그들은 직접적으로 오랫동안 기계 공구의 전부 또는 일부 이 온도 상승에 영향을 미칠 수 있습니다. 작전 동안 인접한 장비에 의해 발생된 열은 복사 또는 공기 흐름의 모양으로 기계 공구 이 온도 상승에 영향을 미칠 것입니다.
3) 방열 : 토대는 좋은 방열 효과를 가집니다, 정확성 공작 기계류의 특히 토대가 지하 가열 파이프에 근접합니다. 일단 깨지고, 새면, 그것은 원인으로 찾기가 어려운 발열원이 될 수 있습니다 ; 오픈 워크샵은 워크샵에 온도 밸런스에 도움이 된 좋은 냉각 장치일 것입니다.
4) 일정온도 : 워크숍에서 채택된 일정온도 시설은 정확성 공작 기계류의 정확도와 처리 공정 정확도를 유지함에 있어 매우 효과적이지만, 그러나 에너지 소비가 큽니다.
3. 기계 공구의 내부 열적 영향 요인
1) 기계 공구는 구조적 발열원입니다. 스핀들 모터와 같은 자동차 냉난방이 서보 모터, 냉방을 공급하고 윤활 펌프 모터와 전기 콘트롤 박스가 히트를 발생시킬 수 있습니다. 이러한 조건은 모터 자체에 대해 허용되지만, 그러나 그들이 주축, 볼 스크류와 다른 성분에 대한 중요한 부작용을 가지고 조치가 그들을 분리하기 위해 취할 것입니다. 입력 전기 에너지가 운영하고 적은 부분 (약 20%)가 모터의 열 에너지로 변환될 것이라는 것 제외하기 위해 모터를 운전할 때, 대부분은 주축의 회전과 작업대의 운동과 같은 이동 메커니즘에 의해 운동 에너지로 변환될 것입니다 ; 그러나, 열의 상당한 부분이 베어링의 열, 가이드 레일, 볼 스크류와 전송 박스와 같은 운동 동안 마찰 열로 변환될 것이라는 것이 피할 수 없습니다.
2) 절차의 열을 줄이기. 절단 과정 동안, 도구 또는 제조 공정에 있는 제품의 운동 에너지의 부분은 커팅작업에 의해 소비되고 상당한 부분이, 도구, 축과 제조 공정에 있는 제품의 열을 형성하, 칩과 도구 사이에 절단과 마찰 열의 변형 에너지로 변환되고 다량의 칩 열이 기계 공구의 작업대 정착물과 다른 부분으로 전송됩니다. 그들은 직접적으로 도구와 제조 공정에 있는 제품 사이에 상대적 위치에 영향을 미칠 것입니다.
3) 냉각. 냉각은 모터 냉각, 스핀들 부품 냉각과 기초적 구조 부분 냉각과 같은 기계 공구 이 온도 상승에 대한 반대 방법입니다. 최고급의 공작 기계류는 강제 냉각을 위한 냉장고를 종종 갖추고 있습니다.
4. 온도 위의 기계 공구의 구조적인 형태의 영향은 기계 공구의 열변형의 분야에서 상승합니다, 기계 공구의 구조적인 형태가 보통 구조적인 형태, 대량 분배, 재료 성능과 열원 분포를 언급합니다. 구조 형상은 온도 분포, 열전도 방향, 열변형 방향과 기계 공구의 정합에 영향을 미칩니다.
1) 기계 공구의 구조적인 형태. 전체 구조의 관점에서, 공작 기계류는 열 응답과 안정성의 큰 차이를 가지고 있는 수직, 수평식, 받침대와 캔틸레버, 기타 등등입니다. 주요 축 말단이 올라가고 열정산 시간이 약 2H를 필요로 하도록, 예를 들면, 기어 속도 선반의 주요 축받이 함 이 온도 상승은 35 Ｃ만큼 높을 수 있습니다. 비탈층과 복합 공작 기계를 돌리고 분쇄하는 정확성을 위해, 기계 공구는 안정된 베이스를 가집니다. 전체 기계의 강성은 분명히 향상됩니다. 주축은 서보 모터에 의해 가동되고 기어 투과 부가 제거됩니다. 온도 상승은 일반적으로 15 Ｃ 이하입니다.
2) 열원 분포의 영향력. 발열원이 기계 공구에 모터를 언급한다는 것이 일반적으로 고려합니다. 예를 들면, 스핀들 모터, 피드 모터와 유압 시스템은 완전하지 않습니다. 모터의 난방은 부하를 지닐 때 아마추어 임피던스에 전류에 의해 소비된 에너지 일 뿐이고 에너지의 상당한 부분이 태도, 스크류 너트, 가이드 레일과 다른 메커니즘의 마찰 워크에 의해 초래된 난방에 의해 소비됩니다. 그러므로, 모터는 1차 열원으로 불릴 수 있고 태도, 핵심, 가이드 레일과 칩이 이차적 발열원으로 불릴 수 있습니다. 열변형은 모든 이러한 발열원들 중 포괄적 영향력의 결과입니다. y축 방향 이송 이동 동안 이동 가능 컬럼과 수직형 머시닝 센터 이 온도 상승과 변형. Ｙ 방향에게 공급할 때 작업대는 이동하지 않고 따라서 그것이 Ｘ 방향으로 열변형에 거의 영향을 미치지 않습니다. 칼럼에, 더 앞으로 Y-축 가이드 스크류로부터 떨어진, 더 작게 기온은 오릅니다. 기계가 Z축을 따라 움직일 때, 열변형 위의 열원 분포의 영향력은 더욱 설명받습니다. Z축 공급이 x-축방향으로부터 더 앞으로 떨어져 있어서 열변형은 더 영향을 미치게 합니다. Z축 모터가 누트 클로우저는 기둥에 있습니다, 기온이 더 크고 변형 게 일어납니다.
3) 대량 분배의 영향. 공작 기계류의 열변형 위의 대량 분배의 영향은 3가지 양상을 가지고 있습니다. 처음으로, 그것은 크기를 언급하고 물질의 농도가 열 전도의 열용량과 속도를 바꾸고, 열정산에 도달하기 위해 시간 변하여 보통 언급합니다
2、 다양한 갈비의 배열과 같은 질량의 배열 형태를 바꿈으로써, 구조의 열 강성은 향상될 수 있고 똑같은 온도 상승 하에, 열변형의 영향이 감소될 수 있거나 관련 변형이 작게 유지될 수 있습니다 ;
세번째로, 그것은 구조 밖에 방열 립을 배열하는 것과 같은, 질량 배치의 형태를 바꿈으로써 기계 공구 부품 이 온도 상승을 줄인다는 것을 의미합니다.
물질 특성의 영향 : 다른 물질은 다른 방열 효과 매개 변수 (비열, 열전도율과 선형 팽창 계수)을 가지고 있습니다. 똑같은 열의 영향을 받아, 그들의 온도 상승과 변형은 다릅니다. 공작 기계류의 방열 효과의 시험
1. 기계 공구을 판단하는 열 작업 검사의 목적은 기계 공구의 열변형을 제어하는 것입니다. 완전히 핵심은 열 특성 검사를 통하여 그 기계 공구의 대기 온도, 기계 공구 자체을 얻는 발열원과 온도 변환과 핵심 사항의 응답 (변형 치환) 변화를 이해하는 것입니다. 대응책이 열변형을 제어하고 기계 공구의 기계 가공 정확도와 효율을 향상시키기 위해 잡힐 수 있도록, 시험 자료 또는 곡선은 기계 공구의 열특성을 설명합니다.
특히, 다음과 같은 목표는 성취되어야 합니다 :
1) 기계 공구의 주변 환경을 시험하세요. 기계 공구 주위에 온도 분포에 워크샵, 그것의 공간 온도 구배, 그 밤낮으로의 교대에서 온도 분포 변화와 심지어 계절 변화의 영향에서 온도 분위기를 측정하세요.
2) 기계 공구 자체을 판단하는 열적 특성 테스트. 최대한 많이 환경적 간섭을 제거하는 것의 조건하에서, 기계 공구는 시간의 길고 충분한 기간 이내에 기계 공구 자체의 중요한 점의 온도 변환과 치환 변화를 측정하고, 핵심 사항의 온도 변환과 치환을 기록하기 위해 다양한 운영 상태에 남아 있을 것입니다. 적외선열 위상계는 또한 각각 기간의 열 분배를 기록하는데 사용될 수 있습니다.
3) 온도 상승과 열변형은 기계 가공 프로세스의 정확도에 기계 공구의 열변형의 영향을 판단하기 위한 기계 가공 프로세스 동안 측정됩니다.
4) 위에서 말한 시험은 기계 공구 설계를 위한 확실한 기준과 열변형의 사용자 통제를 제공할 수많은 데이터와 커브를 축적할 수 있고, 효과적 측정을 취하는 방향을 지적합니다.
2. 다음과 같은 측면을 포함하여 기계 공구 열변형 테스트을 판단하는 열변형 테스트의 원칙은 처음으로 여러 관련점의 온도를 측정할 필요가 있습니다 :
1) 발열원 : 각 부, 스핀들 모터, 볼 스크류 드라이브 쌍, 가이드 레일과 스핀들 베어링의 피드 모터를 포함하여.
2) 보조 장치 : 유압 시스템, 냉동기, 냉방과 주유 변위 검출 시스템을 포함하여.
3) 기계적인 구조 : 기계 베드, 토대, 슬라이드 플레이트, 류출함과 축을 분쇄한 기둥을 포함하여. 인듐 강철 계측대는 축과 회전 테이블 사이에 고정됩니다. 5개의 접촉 센서는 도구와 제조 공정에 있는 제품 사이에 상대 변위를 시뮬레이션하기 위한 다양한 조건 하에 포괄적 변형을 측정하기 위해 Ｘ, Ｙ와 Ｚ 방향에서 배열됩니다.
3. 기계 공구을 판단하는 열 변형 시험이 긴 연속적인 시간에 수행할 것이고 연속적인 데이터 기록이 수행할 시험 데이터 자동 처리와 분석. 분석과 처리 뒤에, 반영된 열변형 특성은 대단히 믿을 만합니다. 만약 에러가 여러 번의 실험을 통해 제거되면, 표시한 정규성이 믿을 만합니다. 스핀들 시스템을 판단하는 열 변형 시험에서 5 측정 지점이 있습니다, 어느 것이 지적하는 것의 1와 포인트 2가 축의 그리고 스핀들 베어링 근처에 말에 있고 포인트 4와 포인트 5가 z-방향 가이드 레일 근처에 각각 분쇄 헤드하우징에 있습니다. 테스트 시간은 14h를 위해 지속되었고, 여기서 첫번째 10h의 주축의 회전 속도가 0-9000r / 분의 사정 거리 안에 교체되었습니다. 10번째 Ｈ로부터, 주축은 계속 9000r / 분의 고속도에 회전합니다.
다음과 같은 결론은 끌어내질 수 있습니다 :
1) 열 평형은 축의 시간은 약 1H이고 균형 뒤에 있는 온도 상승 범위가 1.5 Ｃ입니다 ;
2) 온도 상승은 주로 주요 축베어링과 주요 샤프트 모터에서 발생합니다. 정상적 속도 범위 이내에, 베어링은 좋은 방열 효과를 가지고 있습니다 ;
3) 열변형은 Ｘ 방향에 거의 영향을 미치지 않습니다 ;
4) z-방향 팽창 변형은 큰, 약 10m이며, 그것이 주축의 열 확장과 베어링 간극의 증가에 의해 초래됩니다 ;
5) 9000r / 분에 유지될 때, 온도 상승은 2.5h 이내에 약 7 Ｃ까지 급격히 상승하면서, 회전 속도가 급격히 상승하고 계속 상승하기 위한 추세가 있습니다. Ｙ 방향과 Ｚ 방향에서 변형은 주축이 더 이상 9000r / 분의 회전 속도에 안정하게 작동하지 않을 수 있는 것을 나타내면서, 29m과 37m에 도달하지만, 짧은 시간 (20min)에서 작동할 수 있습니다. 기계 공구의 열변형의 제어는 분석되고 위쪽에 논의됩니다. 기계 공구 이 온도 상승과 열변형은 기계 가공 정확도에 다양한 영향률을 가지고 있습니다. 제어법을 취할 때, 우리는 주요 반대를 파악하고 2회 절반의 노력으로 결과를 성취하기 위해 1 또는 2 조치를 취하는 것을 집중하여야 합니다. 설계는 4가지 방향에서 시작하여야 합니다 : 발열을 감소시키면서, 온도 상승, 밸런스 구조와 합리적 냉방을 감소시키기.
1. 삭감하는 발열과 제어용 발열원은 기본적 측정 항목입니다. 설계에서, 조치는 효과적으로 발열원의 발열을 감소시키기 위해 취할 것입니다.
1) 합리적으로 모터의 정격 전력을 선택하세요. 모터의 출력 전원 Ｐ는 일반적으로 전압 Ｖ와 현재 I.의 제품과 동일합니다, 전압 Ｖ가 끊임없이 계속됩니다. 그러므로, 열부하의 증가는 모터의 출력 전원이 증가합니다 즉, 상응하는 전류 I가 또한 증가하고 아마추어 임피던스에서 전류에 의해 소비된 열이 증가하는 것을 의미합니다. 만약 우리가 설계했고, 선택한 모터가 가까이 일하거나, 매우 오랫동안 정격 전력을 초과하면, 모터 이 온도 상승이 분명히 증가할 것입니다. 그러므로, 비교 시험은 bk50 수치 제어 바늘 슬롯 제분기 (모터 속도의 밀링 헤드에 실행되었습니다 : 960r / 분 ; 대기 온도 : 12 C). 다음과 같은 개념은 위에서 말한 핵실험으로부터 획득됩니다 : 발열원 성능을 고려해서 스핀들 모터 또는 피드 모터의 정격 전력을 선택할 때, 계산 전력 보다 더 높은 약 25%를 선택하는 것은 적절합니다. 실제 작업에서, 모터의 출력 전원은 부하와 일치하고 모터의 정격 전력을 높이는 것 에너지 소비에 거의 영향을 미치지 않습니다. 그러나 모터스 이 온도 상승은 효과적으로 감소될 수 있습니다.
