现在高速高精数控车床加工的过程中，热变形对数控车床加工的影响越来越受到重视，为了实现快速定位，需要工作台与刀架在导轨面上快速移动，工作台与导轨摩擦会产生大量的摩擦热，从而导致轨道热变形。本期，佛山同泰升CNC机加工五金零部件厂家讲述《数控机床的热变形原因及解决措施》专题内容。

数控车床导轨热变形主要有三个方面原因

       1、主轴箱中高速运转的主轴和滚动轴承之间会产生摩擦热，导热主轴热变形；
       2、起动作作用的滚珠丝杠与螺母之间产生摩擦热引起导轨热变形；
       3、导轨与工作台之间产生摩擦热引起导轨热。

数控机床的热变形原因

       1、切削热
       在金属切削过程中，由机械能变为被切削材料的变形能，从而产生大量的热量，产生热量的大小取决于被切削材料的性质及切削用量的大小；切削产生的热量主要通过传热分配的刀具、工件和切削；它们之间按照一定的比例关系分配热量；对于不同的加工种类，其切削热的计算与分配也各不相同。
       2、运动副的摩擦热和动力源的发热
机床有各种运动副，如主轴部件的滚动轴承、工作台与导轨、丝杠与螺母等，运动件之间相互运动产生摩擦力，从而引起摩擦热而形成热源。
       3、辐射与周围环境等其他外界热晕
       机床受到日光的照射通常是单面或局部的；故在照射部分与未经照射的部分之间出现温度的差异，致使机床产生变形。周围环境的温度，则随气温及昼夜温度的变化而变化，通过空气对流使机床及工件的温度也发生变化，不仅对机床的精度由有一定的影响，而且影响零件的加工精度。

图：同泰升精密五金件加工产品

减少数控机床变形的措施

       1、减少机床内部热源和发热装置
       为了减少机床发热和能耗发热，机床主运动应采用直流或交流调速电机，并减少传动轴与传动齿轮；采用低摩擦系数的导轨和轴承；在机床的液压系统中应采用变量泵。
       2、改善散热和隔热条件
       为了改善散热和隔热条件，机床主轴线或主轴部件应采用强制润滑冷却，甚至采用制冷后的润滑进行循环冷却；液压系统尤其是液压泵站是一个热源，最好放置在机床之外，若必须放置指机床上时，应该采取隔热或散热措施；切削过程发热量大，压进行冷却，并且要能够自动及时地排屑；对于发热大的部件应加工其散热面积。
       3、合理设计机床的结构布局
       在机床设计时尽量采用热传导对称结构，如龙门式平面磨床，若采用单柱式结构，易产生弯曲变形；而采用双柱式对称结构，仅产生垂直方向的平移。
       4、采用恒温控制环境
       高精度的数控机床通常应安装在恒温车间，并且使用前精小型预热，是机床达到热稳定后再进行工作。
       5、进行热变形补偿
       （1）在精度要求不高的情况下，可利用预置补偿的方法来进行，通过直接测量出的变形数值或通过其它方法，找出热变形的工艺参数、时间参数的关系模型，得到其变形的变化规律，然后编程并按次规律进行误差补偿。
       （2）精度要求较高时，可采用实时测量补偿进行补偿，该方法通过一定的实时测量系统和误差模型快速实时地得到补偿值，实现实时误差补偿。
 

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