加工中心加工時,溫度對零件位置精度的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.材料熱脹冷縮:大部分機器組合成分,如鋼材、鑄鐵等,會根據(jù)室溫以及機器本身產(chǎn)生的熱量改變形狀與長度。這種變化的具體量取決于材料及溫度的變化值。例如,鋼材在溫度每變化1°℃時,其長度每米會產(chǎn)生12μm的變化。這種熱脹冷縮現(xiàn)象會對零件的位置精度產(chǎn)生影響。
2.檢測誤差:如果工件和檢測使用的檢測儀表以及量規(guī)使用不同材料制成,并且檢測時沒有處于標準溫度條件下(通常為20°C),那么與標準溫度的偏差將始終是產(chǎn)生檢測誤差的一個重要因素。這種誤差會進一步影響零件的位置精度。
3.機床溫度變化:溫度的變化不僅會影響工件,還會影響機床本身。例如,機床本體的溫度變化會導致加工中心的底座、鞍座工作臺等部件有相應的尺寸變化。這種變化在某些情況下可能會與工件的溫度變化產(chǎn)生的誤差相互抵消,但由于不同材料的熱膨脹系數(shù)差異和機床本身的設計結(jié)構(gòu)影響,這種誤差并不容易確定。
加工中心加工時溫度如何影響零件的位置精度?比如可以將圖下中的工件、夾具、工作臺看成一個剛體,即工作臺的移動會帶動整體一起動。絲杠受熱向右伸長之后,孔距a與孔距b的尺寸也要發(fā)生變化,但是由于a、b距離較短,影響也小。假設銷孔中心是工件坐標系X軸在機床冷態(tài)時測量的原點位置,絲杠受熱伸長之后,原點位置也向右移動△X,此時加工左邊的孔時,孔中心到銷孔中心的孔距就是a+△X,而右邊孔到銷孔中心的距離是b-△X。換句話說,定位基準左側(cè)的孔到定位基準的距離增加,右側(cè)相反。
為了減小溫度對零件位置精度的影響,加工中心的主體結(jié)構(gòu)在設計時需要考慮熱平衡性,確保在溫度變化后,結(jié)構(gòu)能夠保持對稱和穩(wěn)定,避免非預期的熱膨脹。此外,加工高精度產(chǎn)品時,生產(chǎn)車間需要保持恒溫,工件在加工前也需要進行等溫處理,以消除溫度差異對精度的影響??偟膩碚f,溫度是影響加工中心加工零件位置精度的重要因素之一,需要在設計、制造和加工過程中充分考慮并采取相應的措施來減小其影響。