อิทธิพลของอุณหภูมิที่มีต่อความแม่นยำในการตัดเฉือนของเครื่องมือกล

การเสียรูปเนื่องจากความร้อนเป็นสาเหตุหนึ่งที่ส่งผลต่อความแม่นยำในการตัดเฉือน เครื่องมือกลได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสภาพแวดล้อมในโรงงาน การทำความร้อนของมอเตอร์ไฟฟ้า การทำความร้อนแบบเสียดสีจากการเคลื่อนไหวทางกล ความร้อนในการตัด และตัวกลางในการทำความเย็น ส่งผลให้อุณหภูมิในส่วนต่างๆ ของเครื่องมือกลเพิ่มขึ้นไม่สม่ำเสมอ นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความแม่นยำของรูปร่างและความแม่นยำในการตัดเฉือน ของเครื่องมือกล ตัวอย่างเช่น การตัดเฉือน 70 มม. บนเครื่องกัด CNC ที่มีความแม่นยำทั่วไป × ความแปรผันของข้อผิดพลาดสะสมของสกรู 1650 มม. อาจสูงถึง 85 ม. เมื่อเทียบกับชิ้นงานที่กลึงจาก 7:30-9:00 ในตอนเช้าและประมวลผลจาก 2 :00-3:30 น. ช่วงบ่าย ภายใต้สภาวะอุณหภูมิคงที่ ข้อผิดพลาดสามารถลดลงเหลือ 40 ม.
ตัวอย่างเช่น เครื่องเจียรปลายสองด้านที่มีความแม่นยำซึ่งใช้สำหรับการเจียรชิ้นงานแผ่นเหล็กบางที่มีความหนา 0.6-3.5 มม. ทั้งสองด้าน ซึ่งดำเนินการ 200 มม. ในระหว่างการตรวจสอบการยอมรับ × 25 มม. × เหล็ก 1.08 มม. ชิ้นงานแผ่นสามารถบรรลุความแม่นยำของมิติเป็นมม. และความโค้งน้อยกว่า 5 ม. ตลอดความยาวทั้งหมด แต่หลังจากการบดอัตโนมัติอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 1 ชั่วโมง ช่วงของการเปลี่ยนแปลงขนาดเพิ่มขึ้นเป็น 12 ม. และอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นเพิ่มขึ้นจาก 17 องศาเมื่อเริ่มต้นเป็น 45 องศา เนื่องจากอิทธิพลของความร้อนจากการเจียร คอเพลาหลักจึงยาวขึ้น และระยะห่างระหว่างแบริ่งหน้าของเพลาหลักจะเพิ่มขึ้น ด้วยเหตุนี้ การเพิ่มหน่วยทำความเย็น 5.5kW ลงในถังน้ำหล่อเย็นของเครื่องมือกลจึงได้ผลลัพธ์ที่เหมาะสมอย่างยิ่ง การปฏิบัติได้พิสูจน์แล้วว่าการเปลี่ยนรูปของเครื่องมือกลหลังจากถูกให้ความร้อนเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อความแม่นยำในการตัดเฉือน แต่เครื่องมือกลอยู่ในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาและทุกที่ ตัวเครื่องจักรเองจะใช้พลังงานอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ในระหว่างการทำงาน และพลังงานส่วนหนึ่งจะถูกแปลงเป็นความร้อนในรูปแบบต่างๆ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพในส่วนประกอบต่างๆ ของเครื่องมือกล การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ยังแตกต่างกันอย่างมากเนื่องจากความแตกต่างในรูปแบบโครงสร้าง วัสดุ และเหตุผลอื่นๆ ผู้ออกแบบเครื่องมือเครื่องจักรควรเชี่ยวชาญกลไกการเกิดความร้อนและการกระจายอุณหภูมิ และใช้มาตรการที่เกี่ยวข้องเพื่อลดผลกระทบของการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนต่อความแม่นยำในการตัดเฉือน
อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและการกระจายตัวของเครื่องมือกล รวมถึงอิทธิพลของสภาพอากาศตามธรรมชาติ ครอบคลุมอาณาเขตอันกว้างใหญ่ของจีน พื้นที่ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในเขตกึ่งเขตร้อน โดยมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญตลอดทั้งปี และความแตกต่างของอุณหภูมิที่แตกต่างกันตลอดทั้งวัน เป็นผลให้ผู้คนมีวิธีและระดับการแทรกแซงอุณหภูมิภายในอาคาร (เช่น โรงงาน) ที่แตกต่างกัน และบรรยากาศอุณหภูมิรอบๆ เครื่องมือกลก็แตกต่างกันอย่างมาก ตัวอย่างเช่น ช่วงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตามฤดูกาลในภูมิภาคสามเหลี่ยมปากแม่น้ำแยงซีอยู่ที่ประมาณ 45 องศา และความแปรผันของอุณหภูมิรายวันอยู่ที่ประมาณ 5-12 องศา โดยทั่วไปโรงกลึงจะไม่มีระบบทำความร้อนในฤดูหนาวและไม่มีเครื่องปรับอากาศในฤดูร้อน แต่ตราบใดที่โรงปฏิบัติงานมีการระบายอากาศที่ดี การไล่ระดับอุณหภูมิในโรงกลึงจะไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ อุณหภูมิที่แตกต่างกันตามฤดูกาลอาจสูงถึง 60 องศา โดยมีการเปลี่ยนแปลงในเวลากลางวันประมาณ 8-15 องศา ระยะเวลาการให้ความร้อนคือตั้งแต่ปลายเดือนตุลาคมถึงต้นเดือนเมษายนของปีถัดไป และโรงปฏิบัติงานตัดเฉือนได้รับการออกแบบโดยใช้ความร้อน ส่งผลให้การไหลเวียนของอากาศไม่เพียงพอ ความแตกต่างของอุณหภูมิภายในและภายนอกเวิร์คช็อปสามารถสูงถึง 50 องศา ดังนั้นการไล่ระดับอุณหภูมิในเวิร์คช็อปในช่วงฤดูหนาวจึงมีความซับซ้อนมาก โดยอุณหภูมิภายนอก 1.5 องศา วัดได้ตั้งแต่เวลา 8:15 ถึง 8:35 น. ในตอนเช้า และอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงประมาณ 3.5 องศาในเวิร์คช็อป ความแม่นยำในการตัดเฉือนของเครื่องมือกลที่มีความแม่นยำจะได้รับผลกระทบอย่างมากจากอุณหภูมิสิ่งแวดล้อมในโรงงานดังกล่าว
อิทธิพลของสภาพแวดล้อมโดยรอบหมายถึงสภาพแวดล้อมทางความร้อนที่เกิดจากรูปแบบต่างๆ ภายในระยะใกล้ของเครื่องมือกล
ประกอบด้วยสี่ด้านต่อไปนี้:
1) ปากน้ำของเวิร์คช็อป: เช่น การกระจายอุณหภูมิภายในเวิร์คช็อป (ทิศทางแนวตั้งและแนวนอน) เมื่อกลางวันและกลางคืนสลับกันหรือสภาพอากาศและการระบายอากาศเปลี่ยนแปลง อุณหภูมิของศูนย์บริการจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ
2) แหล่งความร้อนในโรงงาน: เช่น แสงแดด การแผ่รังสีจากอุปกรณ์ทำความร้อน และแสงสว่างกำลังสูง อาจส่งผลโดยตรงต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของเครื่องมือกลทั้งหมดหรือส่วนประกอบบางส่วนเป็นเวลานานเมื่ออยู่ใกล้กับเครื่องมือกล ความร้อนที่เกิดจากอุปกรณ์ที่อยู่ติดกันระหว่างการทำงานอาจส่งผลต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของเครื่องมือกลผ่านการแผ่รังสีหรือการไหลของอากาศ
3) การกระจายความร้อน: รากฐานมีผลการกระจายความร้อนที่ดี โดยเฉพาะรากฐานของเครื่องมือกลที่มีความแม่นยำ สิ่งสำคัญคือต้องหลีกเลี่ยงการอยู่ใกล้ท่อทำความร้อนใต้ดิน เมื่อแตกรั่วก็อาจกลายเป็นแหล่งความร้อนที่หาสาเหตุได้ยาก เวิร์คช็อปแบบเปิดจะเป็น "หม้อน้ำ" ที่ดี ซึ่งเอื้อต่อความสมดุลของอุณหภูมิในเวิร์คช็อป
4) อุณหภูมิคงที่: การใช้สิ่งอำนวยความสะดวกที่มีอุณหภูมิคงที่ในเวิร์กช็อปมีประสิทธิภาพมากในการรักษาความแม่นยำและความแม่นยำในการตัดเฉือนของเครื่องมือเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ แต่ใช้พลังงานมาก
3. ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความร้อนภายในของเครื่องมือกล
1) แหล่งความร้อนเชิงโครงสร้างสำหรับเครื่องมือกล มอเตอร์ไฟฟ้าที่สร้างความร้อน เช่น มอเตอร์สปินเดิล มอเตอร์เซอร์โวป้อน มอเตอร์ปั๊มทำความเย็นและหล่อลื่น และกล่องควบคุมไฟฟ้า ล้วนสามารถสร้างความร้อนได้ สถานการณ์เหล่านี้ได้รับอนุญาตสำหรับมอเตอร์เอง แต่มีผลกระทบเชิงลบอย่างมีนัยสำคัญต่อส่วนประกอบต่างๆ เช่น สปินเดิลและบอลสกรู และควรใช้มาตรการเพื่อแยกส่วนประกอบเหล่านั้นออกจากกัน เมื่อพลังงานไฟฟ้าอินพุตขับเคลื่อนมอเตอร์ให้ทำงาน ยกเว้นส่วนเล็กๆ (ประมาณ 20%) ที่ถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนของมอเตอร์ ส่วนใหญ่จะถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์โดยกลไกการเคลื่อนที่ เช่น การหมุนแกนหมุน การเคลื่อนที่ของโต๊ะทำงาน ฯลฯ ; อย่างไรก็ตาม เป็นเรื่องที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ที่ส่วนใหญ่จะยังคงถูกแปลงเป็นความร้อนแบบเสียดทานในระหว่างกระบวนการเคลื่อนที่ เช่น ความร้อนที่เกิดจากกลไกต่างๆ เช่น แบริ่ง รางนำ บอลสกรู และกล่องเกียร์
2) ความร้อนในการตัดของกระบวนการ ในระหว่างกระบวนการตัด พลังงานจลน์ส่วนหนึ่งของเครื่องมือหรือชิ้นงานจะถูกใช้โดยงานตัด ในขณะที่ส่วนสำคัญจะถูกแปลงเป็นพลังงานการเปลี่ยนรูปของการตัดและความร้อนเสียดทานระหว่างเศษและเครื่องมือ ส่งผลให้ การทำความร้อนเครื่องมือ สปินเดิล และชิ้นงาน จากนั้นความร้อนของชิปจำนวนมากจะถูกส่งไปยังส่วนติดตั้งโต๊ะทำงานและส่วนประกอบอื่นๆ ของเครื่องมือกล ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อตำแหน่งสัมพัทธ์ระหว่างเครื่องมือกับชิ้นงาน
3) การระบายความร้อน การระบายความร้อนเป็นมาตรการย้อนกลับที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อเพิ่มอุณหภูมิของเครื่องมือกล เช่น การระบายความร้อนของมอเตอร์ การระบายความร้อนของส่วนประกอบสปินเดิล และการระบายความร้อนของส่วนประกอบโครงสร้างพื้นฐาน เครื่องมือกลระดับไฮเอนด์มักจะติดตั้งเครื่องเย็นเพื่อบังคับระบายความร้อนให้กับกล่องควบคุมไฟฟ้า
4. อิทธิพลของรูปแบบโครงสร้างของเครื่องมือกลต่อการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิมีการกล่าวถึงในสาขาการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนของเครื่องมือกล ซึ่งมักจะหมายถึงประเด็นต่างๆ เช่น รูปแบบโครงสร้าง การกระจายมวล คุณสมบัติของวัสดุ และการกระจายแหล่งความร้อน รูปแบบโครงสร้างส่งผลต่อการกระจายอุณหภูมิ ทิศทางการนำความร้อน ทิศทางการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อน และการจับคู่เครื่องมือกล
1) รูปแบบโครงสร้างของเครื่องมือกล ในแง่ของโครงสร้างโดยรวม เครื่องมือกลประกอบด้วยประเภทแนวตั้ง แนวนอน โครงสำหรับตั้งสิ่งของ และคานยื่น ซึ่งมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในด้านการตอบสนองความร้อนและความเสถียร ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของกล่องเพลาหลักของเครื่องกลึงความเร็วตัวแปรเกียร์สามารถสูงถึง 35 องศา ทำให้ปลายสปินเดิลยกขึ้น และเวลาสมดุลความร้อนจะใช้เวลาประมาณ 2 ชั่วโมง เครื่องแมชชีนนิ่งเซนเตอร์และกัดแม่นยำแบบเตียงเอียงมีฐานที่มั่นคงสำหรับเครื่องมือกล ความแข็งของเครื่องจักรทั้งหมดได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ และแกนหมุนถูกขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวมอเตอร์ ชิ้นส่วนเกียร์ถูกถอดออก และโดยทั่วไปอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจะน้อยกว่า 15 องศา
2) อิทธิพลของการกระจายแหล่งความร้อน สำหรับเครื่องมือกล เชื่อกันโดยทั่วไปว่าแหล่งความร้อนหมายถึงมอเตอร์ไฟฟ้า จริงๆ แล้วส่วนประกอบต่างๆ เช่น มอเตอร์สปินเดิล มอเตอร์ป้อน และระบบไฮดรอลิกนั้นไม่สมบูรณ์ การทำความร้อนของมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นเพียงพลังงานที่ใช้โดยกระแสบนอิมพีแดนซ์ของกระดองเมื่อรับภาระ และพลังงานจำนวนมากถูกใช้ไปโดยการทำงานเสียดทานของแบริ่ง สกรู น็อต และรางนำ ดังนั้นมอเตอร์ไฟฟ้าจึงสามารถเรียกได้ว่าเป็นแหล่งความร้อนหลัก และแบริ่ง น็อต รางนำ และชิปก็สามารถเรียกได้ว่าเป็นแหล่งความร้อนทุติยภูมิ การเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนเป็นผลมาจากอิทธิพลร่วมกันของแหล่งความร้อนเหล่านี้ทั้งหมด อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและการเสียรูปของแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แนวตั้งพร้อมคอลัมน์ที่เคลื่อนย้ายได้ระหว่างการเคลื่อนที่ป้อนแกน Y เมื่อป้อนในทิศทาง Y โต๊ะทำงานจะไม่เคลื่อนที่ ดังนั้นจึงมีผลเพียงเล็กน้อยต่อการเสียรูปเนื่องจากความร้อนในทิศทาง X บนเสา ยิ่งสกรูไกด์อยู่ห่างจากแกน Y อุณหภูมิก็จะสูงขึ้นน้อยลงเท่านั้น สถานการณ์ที่เครื่องจักรเคลื่อนที่ในแกน Z ยังแสดงให้เห็นอิทธิพลของการกระจายแหล่งความร้อนที่มีต่อการเสียรูปจากความร้อนอีกด้วย การป้อนแกน Z อยู่ห่างจากแกน X ดังนั้นผลกระทบของการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนจึงน้อยลง ยิ่งคอลัมน์อยู่ใกล้น็อตมอเตอร์แกน Z มากเท่าไร อุณหภูมิก็จะสูงขึ้นและการเสียรูปก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
3) ผลกระทบของการกระจายคุณภาพ อิทธิพลของการกระจายคุณภาพที่มีต่อการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนของเครื่องมือกลนั้นมีสามประเด็นด้วยกัน ประการแรก หมายถึง ขนาดและความเข้มข้นของมวล ซึ่งมักหมายถึงการเปลี่ยนแปลงของความจุความร้อนและอัตราการถ่ายเทความร้อน ตลอดจนการเปลี่ยนแปลงของเวลาในการบรรลุสมดุลทางความร้อน
2 โดยการเปลี่ยนการจัดเรียงคุณภาพ เช่น การจัดเรียงแผ่นเสริมแรงต่างๆ สามารถปรับปรุงความแข็งทางความร้อนของโครงสร้างได้ ลดอิทธิพลของการเสียรูปจากความร้อนหรือรักษาการเสียรูปที่ค่อนข้างเล็กภายใต้อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเท่ากัน
ประการที่สาม หมายถึง การลดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของส่วนประกอบของเครื่องจักรโดยการเปลี่ยนรูปแบบการจัดคุณภาพ เช่น การจัดวางโครงกระจายความร้อนภายนอกโครงสร้าง
อิทธิพลของคุณสมบัติของวัสดุ: วัสดุที่แตกต่างกันมีพารามิเตอร์สมรรถนะทางความร้อนที่แตกต่างกัน (ความร้อนจำเพาะ การนำความร้อน และสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น) และภายใต้อิทธิพลของความร้อนเดียวกัน อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและการเสียรูปจะแตกต่างกัน การทดสอบสมรรถนะทางความร้อนของเครื่องมือกล
1. วัตถุประสงค์ของการทดสอบประสิทธิภาพทางความร้อนสำหรับเครื่องมือกลคือเพื่อควบคุมการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนของเครื่องมือกล สิ่งสำคัญคือการเข้าใจอย่างถ่องแท้ถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม แหล่งความร้อนและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของเครื่องมือกล และการตอบสนองของจุดสำคัญ (การแทนที่การเปลี่ยนรูป) ผ่านการทดสอบคุณลักษณะทางความร้อน ข้อมูลการทดสอบหรือเส้นโค้งจะอธิบายคุณลักษณะทางความร้อนของเครื่องมือกล เพื่อใช้มาตรการรับมือ ควบคุมการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อน และปรับปรุงความแม่นยำและประสิทธิภาพของเครื่องจักร
โดยเฉพาะควรบรรลุวัตถุประสงค์ต่อไปนี้:
1) ทดสอบสภาพแวดล้อมโดยรอบของเครื่องมือกล ตรวจวัดสภาพแวดล้อมของอุณหภูมิในโรงงาน การไล่ระดับอุณหภูมิเชิงพื้นที่ การเปลี่ยนแปลงของการกระจายอุณหภูมิระหว่างการสลับกันระหว่างกลางวันและกลางคืน และแม้กระทั่งผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลต่อการกระจายอุณหภูมิรอบๆ เครื่องมือกล
2) ทดสอบคุณลักษณะทางความร้อนของเครื่องมือกลเอง ภายใต้เงื่อนไขของการขจัดการรบกวนจากสิ่งแวดล้อมให้มากที่สุด ให้เก็บเครื่องมือเครื่องจักรไว้ในสถานะการทำงานต่างๆ เพื่อวัดอุณหภูมิและการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของจุดสำคัญของเครื่องมือกล บันทึกการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและการเคลื่อนที่ของจุดสำคัญในช่วงเวลานานพอสมควร และบันทึกการกระจายความร้อนของแต่ละช่วงเวลาด้วยเครื่องถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรด
3) ทดสอบอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและการเสียรูปเนื่องจากความร้อนในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน เพื่อตรวจสอบผลกระทบของการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนของเครื่องมือกลต่อความแม่นยำของกระบวนการตัดเฉือน
4) การทดลองข้างต้นสามารถรวบรวมข้อมูลและเส้นโค้งจำนวนมาก ซึ่งเป็นเกณฑ์ที่เชื่อถือได้สำหรับการออกแบบเครื่องมือกลและการควบคุมการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนของผู้ใช้ และชี้ให้เห็นทิศทางของการใช้มาตรการที่มีประสิทธิภาพ
2. หลักการทดสอบการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนสำหรับเครื่องมือกล การทดสอบการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนต้องวัดอุณหภูมิของจุดที่เกี่ยวข้องหลายจุดก่อน รวมถึงประเด็นต่อไปนี้:
1) แหล่งความร้อน: รวมถึงส่วนต่างๆ ของมอเตอร์ป้อน, มอเตอร์สปินเดิล, คู่ส่งบอลสกรู, รางนำ และแบริ่งแกนหมุน
2) อุปกรณ์เสริม: รวมถึงระบบไฮดรอลิก เครื่องทำความเย็น ระบบตรวจจับการเคลื่อนตัวของความเย็นและการหล่อลื่น
3) โครงสร้างทางกล: รวมถึงเตียง ฐาน สเก็ตบอร์ด เสา กล่องหัวกัด และแกนหมุน แท่งวัดเหล็กอินเดียมถูกหนีบไว้ระหว่างสปินเดิลและโต๊ะทำงานแบบหมุน และมีการกำหนดค่าเซ็นเซอร์สัมผัส 5 ตัวในทิศทาง X, Y และ Z เพื่อวัดการเสียรูปที่ครอบคลุมในสถานะต่างๆ โดยจำลองการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างเครื่องมือและชิ้นงาน 3. การประมวลผลและการวิเคราะห์ข้อมูลการทดสอบ: ควรทำการทดสอบการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนของเครื่องมือกลเป็นระยะเวลาต่อเนื่องยาวนาน โดยมีการบันทึกข้อมูลอย่างต่อเนื่อง หลังจากการวิเคราะห์และการประมวลผล คุณลักษณะการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนที่สะท้อนกลับมีความน่าเชื่อถือสูง หากดำเนินการกำจัดข้อผิดพลาดด้วยการทดลองหลายครั้ง ความสม่ำเสมอที่แสดงจะเชื่อถือได้ มีการกำหนดจุดวัดทั้งหมด 5 จุดสำหรับการทดสอบการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนของระบบสปินเดิล โดยจุดที่ 1 และ 2 อยู่ที่ปลายสปินเดิลและใกล้กับแบริ่งของสปินเดิล และจุดที่ 4 และ 5 ตั้งอยู่ใกล้รางนำทิศทาง Z ของ ตัวเรือนหัวกัดตามลำดับ การทดสอบใช้เวลาทั้งหมด 14 ชั่วโมง โดยการหมุนสปินเดิล 10 ชั่วโมงแรกสลับกันระหว่าง 0-9000r/min เริ่มตั้งแต่ชั่วโมงที่ 10 สปินเดิลจะหมุนต่อไปด้วยความเร็วสูงที่ 9000r/นาที สามารถสรุปได้ดังต่อไปนี้: 1) เวลาสมดุลความร้อนของแกนหมุนคือประมาณ 1 ชั่วโมง และช่วงอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นหลังจากสมดุลคือ 1.5 องศา ; 2) อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นส่วนใหญ่มาจากแบริ่งสปินเดิลและมอเตอร์สปินเดิล ภายในช่วงความเร็วปกติ ประสิทธิภาพการระบายความร้อนของตลับลูกปืนจะดี 3) การเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนมีผลเพียงเล็กน้อยในทิศทาง X 4) การเปลี่ยนรูปการขยายตัวของทิศทาง Z มีขนาดค่อนข้างใหญ่ประมาณ 10 เมตร ซึ่งเกิดจากการยืดตัวทางความร้อนของเพลาหลักและการเพิ่มขึ้นของระยะห่างของแบริ่ง 5) เมื่อความเร็วยังคงเป็น 9000r/min อุณหภูมิจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยเพิ่มขึ้นประมาณ 7 องศาภายใน 2.5 ชั่วโมง และมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอีก การเสียรูปในทิศทาง Y และ Z อยู่ที่ 29 ม. และ 37 ม. แสดงให้เห็นว่าสปินเดิลไม่สามารถทำงานได้อย่างเสถียรที่ความเร็ว 9000r/min แต่สามารถทำงานได้ในช่วงเวลาสั้นๆ (20 นาที) การควบคุมการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนของเครื่องมือกลได้รับการวิเคราะห์และกล่าวถึงข้างต้น อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและการเสียรูปเนื่องจากความร้อนของเครื่องมือกลมีปัจจัยหลายประการที่มีอิทธิพลต่อความแม่นยำในการตัดเฉือน เมื่อใช้มาตรการควบคุม ควรเข้าใจความขัดแย้งหลัก และควรเน้นมาตรการที่หนึ่งและสองเพื่อให้ได้ผลลัพธ์สองเท่าโดยใช้ความพยายามเพียงครึ่งเดียว ในการออกแบบเราควรเริ่มจากสี่ทิศทาง: ลดการสร้างความร้อน ลดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น บรรลุความสมดุลของโครงสร้าง และการระบายความร้อนที่เหมาะสม 1. การลดการสร้างความร้อนและการควบคุมแหล่งความร้อนเป็นมาตรการพื้นฐาน ควรมีมาตรการในการออกแบบเพื่อลดการสร้างความร้อนจากแหล่งความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ 1) เลือกกำลังไฟของมอเตอร์อย่างสมเหตุสมผล กำลังไฟฟ้าเอาท์พุต P ของมอเตอร์ไฟฟ้าเท่ากับผลคูณของแรงดันไฟฟ้า V และกระแส I โดยทั่วไป แรงดันไฟฟ้า V จะคงที่ ดังนั้นการเพิ่มโหลดหมายความว่ากำลังเอาท์พุตของมอเตอร์เพิ่มขึ้นและกระแสที่สอดคล้องกัน I ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน เป็นผลให้ความร้อนที่ใช้โดยกระแสไฟฟ้าในความต้านทานของกระดองเพิ่มขึ้น หากมอเตอร์ที่เราออกแบบและเลือกทำงานเป็นเวลานานภายใต้สภาวะที่ใกล้หรือเกินกำลังพิกัดอย่างมาก อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เพื่อจุดประสงค์นี้ ได้ทำการทดสอบเปรียบเทียบกับหัวกัดของเครื่องกัดสล็อตเข็ม CNC BK50 (ความเร็วมอเตอร์: 960r/นาที อุณหภูมิโดยรอบ: 12 องศา ) จากการทดลองข้างต้น จะได้แนวคิดต่อไปนี้: เมื่อพิจารณาประสิทธิภาพของแหล่งความร้อน ไม่ว่าจะเป็นมอเตอร์แกนหมุนหรือมอเตอร์ฟีด วิธีที่ดีที่สุดคือเลือกกำลังไฟพิกัดที่สูงกว่ากำลังที่คำนวณได้ประมาณ 25% ในการทำงานจริง กำลังเอาท์พุตของมอเตอร์จะตรงกับโหลด และการเพิ่มกำลังพิกัดของมอเตอร์จะส่งผลต่อการใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย แต่สามารถลดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ