1、立车工作台试验

　　在装配现场试切工件发现上刀不准。在当天完成加工工件后在工作台用百分表测量,使示数为零,第二天再测量表的示数为-0.24mm。在一段时间内反复测量了几次,数值不稳定,最小为-0.03mm,最大为-0.24mm,以数值大时居多,说明工作台运转后浮升超标。发现问题后,我们随机测量了一台高速小立车(加冰箱)。把磁力表座吸在刀夹上,让百分表指针与工作台面接触,平均选定3点。把表的示数调到零,在按钮站屏幕上读出刀架垂直方向坐标值,记录下来,然后旋转工作台时间分别至1h,2h,3h,4h。润滑油路带有冰箱制冷系统的这台高速小立车热变形不大于0.025mm。

　　2、理论分析计算

　　我们知道,工作台是个整体系统,其中包括工作台、工作台底座、轴、轴承以及润滑系统等。机床工作时受到外部及内部热源的影响,由于不同金属材料具有不同的热膨胀系数,所以会造成各部分变形不一,产生机床热变形。D系列产品立车工作台采用滚动导轨结构,径向和轴向均采用滚珠轴承,因而提高了工作台的旋转精度和承载能力。机床主传动润滑,采用由工作台底座,油箱供油,通过油泵将油送到主传动系统,为循环润滑方式。

　　产生滚动导轨浮升不稳定的主要原因应该是轴承热变形异常。轴承在运转一段时间后,温度不能达到稳定状态时,可判断发生异常。温升异常的原因有轴承扭动(力矩载荷),游隙过小,预紧量过大,润滑剂过多或不足,杂质混入轴承内部或密封装置发热等。

　　滚动轴承的摩擦是决定轴承发热和运转温度的关键因素,摩擦取决于轴承的类型、尺寸、载荷、润滑、转速、密封等因素。轴承的摩擦由以下几部分组成:滚动体与滚道之间的滚动摩擦和滑动摩擦;保持架与滚动体及套圈引导面之间的滑动摩擦;滚子端面与套圈挡边之间的滑动摩擦;润滑剂的粘性阻力;密封装置的滑动摩擦等。轴承的工作温度是由发热量与散热量的平衡决定的。

　　通常情况下,运转初期温度会急剧上升,经过一段时间后,才会趋于稳定。机械系统达到热平衡所需的时间与轴承的发热量、轴承座(或机体)等的热容量、冷却面积、润滑油量、环境温度等相关。在循环油润滑和油雾润滑时,油和空气带走热量的多少对轴承温度也有很大影响。影响轴承温度的因素繁多,因而,定量确定出轴承温度值比较困难,通常是实时测量。主轴组件工作时,轴承的磨擦形成热源,切削热和齿轮啮合热的传递,导致主轴部件温度升高,产生热变形。主轴热变形可引起轴承间隙变化,轴心位置偏移,定位基面的形状尺寸和位置产生变化;润滑油温度升高后,粘度下降,阻尼降低;因此主轴组件的热变形,影响加工精度。所以不能分离的热源应采用强制冷却,比如此系统加冷却冰箱。