振動式光飾機
(1)盡量減少機床內的熱源如主軸采用空氣軸承代替液體靜壓軸承以減少發(fā)熱量;使用發(fā)熱量小的電動機;將發(fā)熱器件放在機床床身外,如進給電動機和激光管放在機床床身外側。
(2)采用熱膨脹系數(shù)小的材料制造機床部件現(xiàn)在不少坐標測量機和超精密車床使用花崗巖、銦鋼、陶瓷、低熱膨脹系數(shù)的鑄鐵等做機床的床身、導軌和其他大件。例如美國LIN實驗室的 LODTM大型超精密車床中有不少關鍵零件,如激光測量系統(tǒng)的基準測量架,用鋼鋼制。
(3)采用合理的機床結構設計結構合理化使在同樣溫度變化的條件下。
(4)使機床長期處在熱平衡狀態(tài),使熱變形量成為恒定例如某精密機床在主軸邊上加可調熱源,當機床主軸在***高轉速發(fā)熱量***大時,附加熱源不工作。當主軸為某中間轉速時,附加熱源供熱,使總熱量達到機床***高轉速時的熱量;當主軸不轉時,附加熱源產(chǎn)生熱量***大,仍保持總熱量恒定。夜間機床不工作時,附加熱源繼續(xù)供熱,使機床主軸一直處在熱平衡狀態(tài),保持機床的高精度。
(5)使用大量恒溫油(水)澆淋機床內的各發(fā)熱部件,形成機床附近局部小環(huán)境的精密恒溫精密和超精密機床要保持恒溫可用大量的恒溫油(或恒溫水)澆淋切削區(qū)、關鍵部件或整個機床。例如有的精密絲杠車床和絲杠蘑床的母絲杠做成帶內孔的,工作時用恒溫油通過絲杠內使母絲杠保持恒溫,從而提高了加工絲杠的螺距精度。
在使用三坐標測量機測量時,操作人員對環(huán)境溫度有影響,工件和環(huán)境溫度的波動變化將直接影響測量精度,造成測量誤差。采用恒溫油對測量機澆淋,可明顯減小溫度的波動,提高測量精度。美國LLNL實驗室曾對三坐標測量機進行澆淋油溫的對比試驗。圖54所示為采用恒溫油對坐標測量機進行澆淋時,恒溫油的控制系統(tǒng),此系統(tǒng)可控制油溫在(20±0.005℃使用恒溫油澆淋前,測量機附近的空氣溫度波動情況以及被測體(200m鋁棒)尺寸的變化波動情況如圖55a所示。使用恒溫油澆淋后,空氣溫度波動和被測件尺寸變化可以看到使用恒溫油澆淋后,測量機附近的局部小環(huán)境內,空氣溫度的變化要小得多,在平均溫度(20℃)的上下波動,由于溫度穩(wěn)定,被測的200m鋁件的尺寸變化很小,尺寸基本穩(wěn)定,由熱變形引起的尺寸測量誤差很小。超精密機床希望盡可能地減少熱變形,因此要求極嚴格的恒溫控制。很多現(xiàn)代的超精密機床都采用大量恒溫油澆淋整個機床的措施。
