⑴ 機床主軸的溫升和熱變形都有哪些特點
機床主軸的溫升和熱變形的特點：
通常情況下，機床主軸部件在工作過程中，會因摩擦和攪油等能量損耗而放出熱量。當發熱使主軸部件接受的熱量等於散出的熱量時，達到熱平衡狀態，這個過程所需的時間是主軸部件的表面積、表面傳熱系數，比熱容和質量的函數。
主軸部件的溫升包含了主軸箱內部相關零件如主軸、軸承、傳動齒輪、箱體等的溫升。研究表明，主軸部件溫升對機床熱變形起主導作用，溫升對機床正常工作和加工精度也會產生不同的影響。
首先，主軸部件的溫升使各部分零件溫度隨時間變化，從而影響被加工工件的尺寸；同時，溫升也使軸承間隙發生變化，進而影響加工精度。溫升使溫度分布不均勻，造成各零件或零件各部分之間的相互位置關系發生變化，從而造成零件的位移或扭曲。
減少主軸部件的熱變形，可以從減少熱源、散熱、使溫升穩定並分布均勻等方面著手。因此，主軸在最高轉速運轉下達到穩定溫度時，滑動軸承溫度不得超過60℃，滾動軸承溫度不得超過70℃；高精度機床，如坐標鏜床主軸軸承的溫度不得超過室溫10℃。
選擇優質的機床主軸本身就具有很多優越性，同時控制好其使用過程中的溫升，更能使得機床主軸保持良好工作狀態而表現出優異的性能，有助於機床更好的運轉，從而發揮更大的用途。
眾所周知，電主軸根據應用場合的不同可以分為不同的類型，主要包括了有磨削用、銑削用、車削用、拉碾用、鑽削用、加工中心用、機械式主軸、皮帶傳動主軸、特種旋轉試驗主軸等。
所以在選擇電主軸時，一定要關注對應的應用場合，不同的應用場合的介面是不同的；另外一定要弄清楚工況的功率要求，以及在此功率下對應的轉速，這一點很關鍵，因為同樣是1kW，在額定1000轉和10000轉的要求下電主軸的外形尺寸是相差很多的，對於電主軸設計的難度也是不同的，所以工況一定要准確。
另一個提醒，刀具的介面一定要明確，這也是有原則的，一般情況下BT50的介面轉速只能在8000rpm以下的電主軸中使用，BT40的介面可以在18000rpm下的電主軸中使用，如果要更高的轉速，刀具介面需要選擇相應的HSK等高速刀具介面，數控銑削電主軸上配用的ER彈簧夾頭或者SD彈簧夾頭也有一定的許用最高轉速限制。
以磨削用永磁同步電主軸來說，一般有恆扭矩設計的電機、恆功率設計的電機、恆扭矩恆功率混合設計的電機。客戶根據需要可選擇不同類型的電機。主要考慮因素有軸承最高轉速；軸承最大承載能力；大砂輪磨削最高許用線速度和小砂輪最低許用線速度；電主軸的工作能力和效率潛力等。
另外，磨削用電主軸的電機參數制式通常標注S6工作制式，有S6-40%、S6-60%等幾種，磨削時一個工件的磨削拍節通常包括，快速進刀、磨削、退刀、修砂輪等幾個步驟，電機功率的消耗不是恆定的負載，而且在磨削用電主軸電機的設計上我們通常要提高其過載能力，這樣設計電主軸的目的是為了滿足用戶在一定的常用轉速范圍內均可以較好的使電主軸工作。
⑵ 對數控機床來說有哪些熱變形其危害以及防止措施
這個問題的確讓人沒法回答。很難解釋。所以我個人肯定也談不全，只是給出一點意見吧！
1、對於加工來說是不會有熱存在的，理論上。因為加工時的熱量應該被鐵屑帶走，並且有切削液進行冷卻和潤滑，所以機床的受熱來自於機床自身的發熱體。
2、電機和電器櫃；機床電機是數控機床主要的熱產生地，當旋轉副變為移動副時摩擦也會產熱。那麼電機產生的熱量影響的是絲杠的熱變形，而摩擦產生的熱主要影響導軌的熱變形。如果長時間進行運轉熱能就會蔓延到機床的床身和立柱，使機床整體變形。另外特殊的就是主軸，它的熱量是機床最大的熱量來源，因為功率很大。所以數控機床床身、立柱的鑄造回火是不一樣的，也就說抗熱能力是不一樣的，一般機床樣本上都會給出這些機床優勢的。電器櫃的熱量很明顯就不說了。
3、防止措施；如：電器櫃安裝空調；數控機床的主軸單元里加上了內部循環冷卻油，用來帶走熱量以便於提高主軸的精度；導軌中心鑽孔，使用中空式冷卻方式，帶走絲桿的熱量提高移動時的精度。床身和立柱也經過不同的鑄造工藝來達到防止熱變形的效果，然後機床自身也安裝了溫度檢測感測器，用來實時監控溫度的變化。
⑶ 如何提高機械加工精度
機械加工精度是指相關工件在加工完成後所具有的包括尺寸大小. 幾何形狀以及各表面相互位置等參數的實際值， 與其預先設計應具備的理想幾何參數需求比對的相符程度。 加工精度通常包括尺寸精度. 形狀精度和位置精度等方面的內容， 尺寸精度用來限制加工表面與其基準間尺寸誤差的范圍， 形狀精度用來限制加工表面宏觀幾何形狀誤差， 位置精度用來限制加工表面與其基準間的平行度. 垂直度. 同軸度等相互位置誤差。 由於加工機械的性能. 技術方法. 生產條件等因素的不同影響， 機械加工出來的相關零件在其尺寸. 形狀和表面相互位置參數與理想參數總是存在一定的偏離誤差， 在數值上通常採用加工誤差的大小來表示加工精度。機械元件的加工精度和表面質量等加工質量. 是保證相關機械產品裝配質量的基礎， 加工誤差的大小反映了加工精度的高低。 一、機械加工產生誤差主要原因 1.機床磨損及幾何誤差對加工精度的影響 （1）主軸回轉誤差 加床存在的主軸回轉誤差將對工件的具體性狀以及工件加工的具體位置造成最為直接的影響。 主軸的回轉誤差可以被分解為徑向與軸向跳動以及主軸角度擺動，在具體的加工工作中受加工工件具體表面位置的不同以及主軸回轉誤差變現的不同，而導致的加工誤差也各有不同 。比如，在進行工件加工時，由於主軸存在徑向跳動誤差，此時便會處於加工狀態下的工件的外圓或是內孔的精度造成一定影響，但主軸的跳動誤差卻不會對工件的端面加工造成不利影響 。在機床主軸所存在的三種誤差表現形式當中，主軸的角度擺動誤差與主軸的徑向跳動誤差對工件加工精度的影響較為相似，主軸這兩種誤差表現形式對工件加工精度影響的差別主要體現在，主軸的角度擺動誤差除對加工工件表面的圓度產生影響之外，還會對加工工件表面的圓柱度帶來一定程度的影響。 （2）導軌誤差 機床中導軌主要起著承載和導向的作用，它既是運動的基準，也是確定機床主要部件相對位置的基準，因此它的誤差會對工件的形狀精度產生直接的影響。導軌在水平面的直線度誤差，會直接反映在工件表面的誤差敏感方向，即法線方向，加工精度受其影響的程度最大；而導軌在垂直平面內的直線度誤差則相對影響較小， 甚至可以忽略不計；前後導軌平行度誤差會造成在運動過程中工作台的擺動，刀尖的運動軌跡則為空間曲線，從而導致工件形狀的誤差。 （3）傳動鏈的誤差 工件在切削的過程中，其表面的成形運動是靠一系列的傳動機構實現的。該傳動機構包括齒輪.螺母.蝸桿.絲桿等傳動元件。 由於這些元件會在裝配.加工以及使用過程中產生磨損而導致誤差，所以就導致傳動鏈的傳動誤差。傳動線路越長.傳動機構越復雜，傳動誤差就會相應的越大。影響工件表面加工精度的誤差因素中，主要因素就是機床的傳動鏈誤差。 2.刀具.夾具的誤差 刀具種類的不同，對於加工精度的影響程度也不同， 普通的刀具比如車刀.銑刀等，其製造誤差幾科對加工精度沒有直接的影響；而定尺寸刀具的尺寸誤差，則直接影響著工件的尺寸精度；成形刀具則會影響到工件的形狀精度。刀具的磨損則直接影響到工件與刀具的相對位置，從而造成尺寸誤差。此外，由於夾具是保證工件相對於機床刀具有正確位置，所以夾具對工件的位置精度有很大影響，夾具的磨損會造成工件定位的誤差。 3.工藝系統受力變形導致的誤差 （1） 切削過程中受力點位置變化引起的 加工誤差。在切削過程中，工藝系統的剛度隨切削力著力點位置的變化而變化，引起系統變形的差異，使被加工表面產生形狀誤差。 （2）切削力大小變化引起的加工誤差--誤差復映。 工件的毛坯外形雖然具有粗略的零件形狀，但它在尺寸. 形狀以及表面層材料硬度上都有較大的誤差。 毛坯的這些誤差在加工時使切削深度不斷發生變化，從而導致切削力的變化，進而引起工藝系統產生相應的變形，使得零件在加工後還保留與毛坯表面類似的形狀或尺寸誤差。 當然，工件表面殘留的誤差比毛坯表面誤差要小得多 這種現象稱為 「誤差復映規律」 ，所引起的加工誤差稱為「 誤差復映」除切削力外，傳動力 .慣性重力 .夾緊力等其他作用力也會使工藝系統的變形發生變化，從而引起加工誤差，影響加工精度。 4.工藝系統受熱變形導致的誤差 機械加工過程中，工藝系統會在各種熱源的作用下產生一定的熱變形。因為工藝系統的熱源分布不均勻，各個環節的材料和結構也不同，從而導致工藝系統各部分變形產生誤差，破壞工件和刀具的運動關系和准確位置，最終產生加工誤差。特別是精密加工，熱變形誤差占總誤差的百分之四十到七十的比重。 （1）機床熱變形 受到熱源的影響，機床各個部分的溫度會發生變化，因為機床構造的復雜性以及熱源分布的不均勻，機床部件會發生不同程度的熱變形，從而破壞了機床部件原有的互相位置關系，從而影響工件的加工精度。 （2）刀具熱變形 雖然刀具在切削加工中受到的熱量比例很小，但是因為其刀具的熱容量和尺寸都很小，所以有很高的溫升，最終會引起刀具的熱伸長並最終導致加工誤差。粗加工情況下可以不用考慮刀具的熱變形影響，但如果是要求較高的工件，刀具的熱變形則會對於表面形狀誤差產生影響。 （3）工件熱變形 工件熱變形主要是由切削熱所導致的，其熱變形的情況和加工方法以及是否受熱均勻有關。 當工件均勻受熱時，比如一些簡單的車.磨軸工件的外圓，等到加工後冷卻至室溫，工件的直徑和長度都會有所收縮，從而產生一定的尺寸誤差；加工較短的軸套類或者盤類工件時，因為加工行程相對較短，就可以近似的認為沿工件軸向方向溫升相同。而加工較長的工件時，工件開始走刀溫度相對較低，從而變形也小
⑷ 如何減少數控沖床的熱變形現象
為了削減熱變形，在數控機床規劃中一般選用以下辦法。
(1)合理描繪機床規劃和規劃
在相同發熱的條件下，機床規劃對熱變形也有很大影響。用單立柱主軸箱懸掛規劃方式，則熱變形對主軸軸線變位的影響要大;選用雙立柱對稱規劃，因為左右對稱，雙立柱規劃受熱後的主軸軸線除發生筆直方向的平移外，其他方向的變形很小，而筆直方向的軸線移動能夠方便地用一個坐標的批改量進行抵償，因而，熱變形對主軸軸線變位的影響小。
關於數控車床的主軸箱，應盡量使主軸的熱變形發作在刀具切人的筆直方向上，如圖3.4所示。這就能夠使主軸熱變形對加工直徑的影響減小到最小限度。在規劃上還應當盡可能減小主軸中間與主軸箱底面的間隔(蟲日圖3.4(a)中的尺度H)，以削減熱變形的總量，一起應使主軸箱的前後溫升共同，防止主軸變形後呈現歪斜。
數控機床中的滾珠絲杠常在預載入荷大、轉速高以及散熱差的條件下作業，因而絲杠簡單發熱。滾珠絲杠發熱伸長形成的結果是嚴峻的，尤其是在開環體系中，它會使進給體系損失定位精度。當前某些機床用預拉緊的辦法削減絲杠的熱變形。
規劃描繪時，應設法使熱量對比大的部位的熱量向熱量小的部位傳導或活動，使規劃部件的各部位均熱，這也是削減熱變形的有用辦法。
關於切削用量較大的數控機床，因為火熱的切屑向機床或工件發出的熱量會使機床或工件發生變形，影響加工精度。為了數控機床的主動加工順利進行和削減數控機床的發熱，床身規劃有必要有利於排屑。
(2)操控溫升
在採取了一系列削減熱源的辦法後，熱變形的狀況將有所改善。但要徹底消除機床的表裡熱源一般是好不容易的，乃至是不可能的。所以有必要經過傑出的散熱和冷卻來操控溫升，以減小熱源的影響。其間對比有用的辦法是在機床的發熱部位強迫冷卻，也能夠在機床低溫有些經過加熱的辦法，使機床各點的溫度趨於共同，這樣就能夠削減因為溫差形成的翹曲變形。
(3)削減發熱
機床內部發熱是發生熱變形的首要熱源，應當盡可能地將熱源從主機中別離出去。