首先,优化机床的热源管理是关键。电主轴在工作过程中会产生大量的热量,因此,减少机床内部热源的发热量是减少热变形的主要措施之一。能够最终靠使用空气轴承代替液体静压轴承,减少主轴的发热量;选择发热量小的电动机,并将发热器件放置在机床床身外部,如进给电动机和激光管等,以减少对机床整体的温度影响。
其次,采用热膨胀系数小的材料制造机床部件也是有效的方法。例如,使用花岗岩、铟钢、陶瓷等低热膨胀系数的材料作为机床的关键部件,可以有效降低机床在温度变化下的热变形量。
再者,结构合理化设计是减少热变形的重要方面。通过优化机床的结构设计,使其在同样的温度变化条件下,热变形达到最小。例如,合理布置机床的散热通道,增加散热面积,确保热量能够迅速散发出去,减少机床内部的温度梯度。
此外,使机床长期处在热平衡状态也是减少热变形的重要措施。在机床装配完成后,进行精度检验前,应让机床空运转一段时间,使其达到热平衡状态,然后再进行必要的调整,使其达到规定的精度要求。同时,机床每次使用前,也应进行类似的预热操作,确保机床在稳定温度下进行正常的切削加工。
最后,局部环境的精密恒温控制也是减少热变形的重要手段。可以利用大量恒温液体浇淋,形成机床附近局部地区的小环境恒温,进一步降低机床的热变形。
综上所述,通过优化热源管理、采用低热线胀系数材料、结构合理化设计、保持热平衡状态以及局部环境的精密恒温控制等方法,可以有实际效果的减少电主轴车铣复合机床的热变形情况,提升加工精度和机床的稳定性。