机床热变形的主要原因是热源与机床各部分之间的温差。 热源通常包括加工中的切削热、运动副的摩擦热、动力源的热量、辐射和周围环境等其他外部热源。 此外，机床零件的材料、结构、形状和尺寸的不一致也是热变形的重要因素。 1.在金属切削过程中，切削热由机械能转变为被切削材料的变形能，从而产生大量的热量。产生的热量主要取决于被切割材料的性质和切割量。 切削产生的热量主要通过热传递分配给刀具、工件和切屑，热量在它们之间按照一定的比例关系进行分配。 对于不同种类的加工，切削热的计算和分配是不同的。 在车削过程中，大量热量被切屑带走，其次是传递给工件的热量，一般在30%以下，其次是传递给刀具的热量，一般不超过5%；对于铣削和刨削，传递给工件的热量一般在30%以下；无冷却液切削时，大量切屑落在床身和工作台上，其对床身和工作台热变形的影响是显而易见的。 而大量切屑只存在于粗加工中，机床热变形对粗加工精度的影响一般可以忽略。对于精加工，由于进给量和切削深度一般较小，切屑带走的热量也较小，它们引起的床身和工作台的热变形也相对较小。是否需要考虑，要看具体情况。 但在加工中心中，零件的粗加工和精加工往往在同一台机床上进行，对工作台热变形的影响应引起重视。 二、运动副与动力源加热机床的摩擦热有各种运动副，如主轴组件的滚动轴承、工作台与导轨、丝杠与螺母等。运动部件之间的相互运动产生摩擦，摩擦热形成热源。 电机本身的热量和液压系统的热量也成为机床某一部分的热源。 现代机床特别是数控机床的传动结构已经大大简化，主轴部件成为影响机床热变形的主要部件，主轴部件的主要热源来自主轴轴承的发热。 三是辐射和周围环境等外部热源。机床通常在一侧或局部受到太阳光的照射，所以照射部位与未照射部位的温差导致机床变形。 周围环境的温度随着气温和昼夜温度的变化而变化。机床和工件的温度也通过空气对流发生变化，不仅对机床的精度有一定的影响，还会影响零件的加工精度。 比如精加工大直径的斜齿轮，需要几天几夜的连续加工，昼夜温差会造成齿轮齿面的波纹度误差。 四。降低数控机床热变形措施的研究。分析了数控机床热变形的原因主要是三个热源。因此，要减小数控机床的热变形，应采取降低热量、控制温升、改进机床结构和热补偿等措施。 1.降低加热机器的内部热量是热变形的主要热源。热源应尽可能与主机分离，如外接电机、变速箱、液压装置、油箱等。 对于无法与主机分离的热源，如主轴轴承、丝杠螺母副、高速移动导轨副等。，有必要改善它们的摩擦特性和润滑条件，以减少机床内部的发热。 主轴是直接影响加工精度的关键部件，主轴上的轴承是一大热源。 除了精密滚动轴承和油雾润滑，静压轴承也可以用在数控机床上。 同时，精密数控机床的主轴箱应尽量避免摩擦离合器等发热元件。 机床产生的切屑也是不可忽视的热源。 产生大量切屑的数控机床应配备完善的排屑装置，尽快带走热量，或者在工作台或导轨上安装隔热板，将这部分热量与机床隔离。 此外，在使用切削液的数控机床上，切削液在冷却刀具和工件后带走切削热，当它散落在机床各处时，也会产生局部温升。 因此，精密数控机床应控制切削液的温度，使切削液通过最短的途径迅速排出机床。 2.温升控制除了采取上述措施降低热量外，还必须通过良好的散热和冷却来降低热源的影响，如在机床发热部位强制冷却。 目前，对于多轴数控机床，由于在几个方向上要求很高的精度，很难用补偿的方法来减小热变形的影响。 对于这类数控机床，采用制冷系统强制冷却润滑液的方法可以获得良好的效果。 但是，需要注意的是，制冷系统的制冷量必须合适。如果吸热能力大于机床内部热源的发热量，必然会使机床的温度低于环境温度，不仅会造成收缩，而且潮湿的空气会凝结在机床表面，使机床生锈。 除强制冷却外，还可以对数控机床的低温部分进行加热，使机床各点的温度趋于一致，以保持温度场均匀，减少温差引起的翘曲变形。比如一些较大的数控机床，配备了加热设备，通过缩短机床在加工前的预热时间，可以提高机床的实际生产率。 3.改进数控机床结构在相同的加热条件下，不同的机床结构对热变形的影响不同，因此改进数控机床结构可以有效控制数控机床的热变形。 因此，在设计数控机床时，应尽可能采用双柱结构，而不是目前流行的单元柱结构。 由于双柱结构的左右对称，主轴轴线在加热后除了垂直平移外，其他方向的变形很小，垂直轴的移动很容易通过一个坐标的修正来补偿。 另外，在设计数控机床的主轴箱时，主轴的热变形应尽可能发生在垂直于刀具的方向上。这样，刀尖沿工件切线方向的偏移对工件径向尺寸的变化影响很小，几乎可以忽略不计。 在结构上，应尽可能减小主轴中心与主轴箱底面之间的距离，以减少热变形总量。 同时，主轴箱前后的温升要一致，以免主轴变形后倾斜。

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