振动式光饰机
(1)尽量减少机床内的热源如主轴采用空气轴承代替液体静压轴承以减少发热量;使用发热量小的电动机;将发热器件放在机床床身外,如进给电动机和激光管放在机床床身外侧。
(2)采用热膨胀系数小的材料制造机床部件现在不少坐标测量机和超精密车床使用花岗岩、铟钢、陶瓷、低热膨胀系数的铸铁等做机床的床身、导轨和其他大件。例如美国LIN实验室的 LODTM大型超精密车床中有不少关键零件,如激光测量系统的基准测量架,用钢钢制。
(3)采用合理的机床结构设计结构合理化使在同样温度变化的条件下。
(4)使机床长期处在热平衡状态,使热变形量成为恒定例如某精密机床在主轴边上加可调热源,当机床主轴在***高转速发热量***大时,附加热源不工作。当主轴为某中间转速时,附加热源供热,使总热量达到机床***高转速时的热量;当主轴不转时,附加热源产生热量***大,仍保持总热量恒定。夜间机床不工作时,附加热源继续供热,使机床主轴一直处在热平衡状态,保持机床的高精度。
(5)使用大量恒温油(水)浇淋机床内的各发热部件,形成机床附近局部小环境的精密恒温精密和超精密机床要保持恒温可用大量的恒温油(或恒温水)浇淋切削区、关键部件或整个机床。例如有的精密丝杠车床和丝杠蘑床的母丝杠做成带内孔的,工作时用恒温油通过丝杠内使母丝杠保持恒温,从而提高了加工丝杠的螺距精度。
在使用三坐标测量机测量时,操作人员对环境温度有影响,工件和环境温度的波动变化将直接影响测量精度,造成测量误差。采用恒温油对测量机浇淋,可明显减小温度的波动,提高测量精度。美国LLNL实验室曾对三坐标测量机进行浇淋油温的对比试验。图54所示为采用恒温油对坐标测量机进行浇淋时,恒温油的控制系统,此系统可控制油温在(20±0.005℃使用恒温油浇淋前,测量机附近的空气温度波动情况以及被测体(200m铝棒)尺寸的变化波动情况如图55a所示。使用恒温油浇淋后,空气温度波动和被测件尺寸变化可以看到使用恒温油浇淋后,测量机附近的局部小环境内,空气温度的变化要小得多,在平均温度(20℃)的上下波动,由于温度稳定,被测的200m铝件的尺寸变化很小,尺寸基本稳定,由热变形引起的尺寸测量误差很小。超精密机床希望尽可能地减少热变形,因此要求极严格的恒温控制。很多现代的超精密机床都采用大量恒温油浇淋整个机床的措施。
