電主軸的熱變形機理

    電主軸加工零件時，主軸承受著一個非穩(wěn)定的復(fù)雜熱源。電主軸處于不同的工作狀態(tài)，它接受的熱量大小也不同；電主軸內(nèi)部零件在結(jié)構(gòu)設(shè)計、零件的材質(zhì)等均不一樣；同時，內(nèi)部互相接觸表面熱阻和內(nèi)部零件表面均存在不同程度的導(dǎo)熱等問題，由此導(dǎo)致主軸內(nèi)溫度場是一個多變且復(fù)雜的狀態(tài)。電主軸內(nèi)部零件由上述因素的綜合影響使得主軸內(nèi)部件間產(chǎn)生熱應(yīng)力、不同程度的變形量，由此使分析主軸內(nèi)部件間熱應(yīng)力等問題復(fù)雜化，為分析主軸熱誤差問題帶來障礙。

    電主軸在工作中，影響其工作精度的主要熱源分別為內(nèi)熱源和外熱源，兩者的主要組成形式如圖所示。

    主軸轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的溫度變化通常定義為在無任何額外的外來熱源及載荷作用于主軸上，卻造成主軸與所處環(huán)境的溫度差。電主軸工作時內(nèi)部產(chǎn)生溫度產(chǎn)生變化越大，通常可理解為主軸內(nèi)結(jié)構(gòu)中存在溫度差而且差值很大，此種情況下造成內(nèi)部零件受熱膨脹產(chǎn)生變形值就越大，直接增加了主軸工作精度下降的概率。然而，這里指出真正對主軸精度造成影響的不是溫升，而是主軸內(nèi)的溫度差。

    如果主軸內(nèi)零件間溫升值很高，而溫度梯度變化小，或者其溫度分布從結(jié)構(gòu)上分析呈對稱形式，那樣可Ｗ認為由濕升造成主軸加工誤差值很小。相反，即便是主軸濕升值相對不大，但主軸內(nèi)零件間濕度差較大或者溫度分布未呈現(xiàn)對稱狀態(tài)時，也能給主軸加工工件帶來較大誤差。