在加工中心上，其主轴转速较普通机床的主轴转速高1～2倍，某些特殊用途的精工机床、加工中心主轴转速高达数万转，因此精工机床用刀具的强度与耐用度至关重要。目前涂层刀具与立方氮化硼等刀具已广泛用于加工中心，陶瓷刀具与金刚石刀具也开始在加工中心上运用。一般来说，精工机床用刀具应具有较高的耐用度和刚度，刀具材料抗脆性好，有良好的断屑性能和可调易更换等特点。例如，在精工机床上进行铣削加工时选择刀具要注意如下要点：平面铣削时应选用不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀。一般铣削时，尽量采用二次走刀加工，第一次走刀最好用端铣刀粗铣，沿工件表面连续走刀。选好每次走刀宽度和铣刀直径，使接刀痕不影响精切走刀精度。因此加工余量大又不均匀时，铣刀直径要选小些，反之，选大些。精加工时铣刀直径要选大些，最好能包容加工面的整个宽度。 立铣刀和镶硬质合金刀片的端铣刀主要用于加工凸台、凹槽和箱口面。为了轴向进给时易于吃刀，要采用端齿特殊刃磨的铣刀，如图a所示。为了减少振动，可采用图b所示的非等距三齿或四齿铣刀。为了加强铣刀强度，应加大锥形刀心，变化槽深。 为了提高槽宽的加工精度，减少铣刀的种类，加工时可采用直径比槽宽小的铣刀，先铣槽的中间部分，然后用刀具半径补偿功能铣槽的两边。 铣削平面零件的周边轮廓一般采用立铣刀。①刀具半径R应小于零件内轮廓的最小曲率半径ρ，一般取R=(O.8～0.9)ρ。②零件的加工高度H≤(1／4～1／6)R保证刀具有足够的刚度。 精工加工曲面和变斜角轮廓外形时常用球头刀、环形刀、鼓形刀和锥形刀等，加工曲面时球头刀的应用最普遍。但是越接近球头刀的底部，切削条件就越差，因此近来有用环形刀(包括平底刀)代替球头刀的趋势。鼓形刀和锥形刀都可用来加工变斜角零件，这是单件或小批量生产中取代四坐标或五坐标机床的一种变通措施。鼓形刀的刃口纵剖面磨成圆弧R1，加工中控制刀具的上下位置，相应改变刀刃的切削部位，可以在工件上切出从负到正的不同斜角值。圆弧半径R1越小，刀具所能适应的斜角范围就越广，但是行切得到的工件表面质量就越差。鼓形刀的缺点是刃磨困难，切削条件差，而且不适应于加工内缘表面。锥形刀的情况相反，刃磨容易，切削条件好，加工效率高，工件表面质量也较好，但是加工变斜角零件的灵活性小。当工件的斜角变化范围大时需要中途分阶段换刀，留下的金属残痕多，增大了手工锉修量。
链式排屑机和刮板式排屑机使用的领域不一样，各有各自的特点，链板排屑机适用于车床、加工中心等加工中产生的团屑、碎屑。链式排屑机使用在机床的单机配套较多。刮板排屑机使用的较少，细小的碎屑也可以用，不过最实用的还是颗粒状的杂质分离。另外刮板排屑机还可以配套集中过滤系统，例如几十台磨床磨削液的过滤分离，诚博机械科技系列的乳化液过滤系统。 链板排屑机产品说明：本装置采用链条拖动将切屑沿排屑机底部刮出，以收集和输送颗粒状的金属铁屑、细铁屑、铸件铁屑和非金属切屑，输送流量较大。机器流线造型，美观大方，排屑顺畅，体积小、效能高运输平稳，安全可靠、噪声小，具有过载保护功能.节距有31.75mm、50.8mm可供选择。 产品特点： 1、可处理各类切屑；也可作为冲压，冷墩机床小型零件的输送装置。 2、输送效率高，输送速度选择范围大； 3、链板宽度多样化。 4、流线造型，美观大方，排屑顺畅。 5、具有过载保护功能。 6、产品系列化、标准化程度高，操作简单、运行可靠、维修容易。 适用： 广泛应用于精工机床、组合机床、加工中心、专业化机床、流水线、自动线等切屑，大型机床及生产线的远等距离的切屑输送。 刮板排屑机介绍： 应用领域：广泛应用于输送螺帽、螺丝等散件，冲压件及余料，切屑，热处理等。可制做成水平或带提升高度。可单机或多台组合使用。 可细分为链板排屑机，刮板排屑机，螺旋排屑机，磁性板式排屑机等。 刮板排屑机主要特点：刮板排屑机按采用链条形式分为滚子输送链，模锻可拆链两种。其中滚子输送链按节距区别有31.75，50.8，模锻可拆链节距为76.6。刮板排屑机适用于输送块状粉碎或粉状切屑，非常不适合含有纤维状长条型切屑的输送，否则会引起切屑缠绕链条、刮板排屑机在从水箱中刮排切屑时，可选加时间继电器使减速电机间断工作以便控水，可在刮板排屑机底层选加磁铁以加速铁屑沉淀，还可选加制冷机控制冷却液温度。由于刮板排屑机本身结构限制，需防止在清扫机床时大量切屑进入排屑机，使排屑机上下刮板和大量切屑混杂在一起引起故障。模锻可拆链刮板排屑机特别适用于机加车间碎屑或粉状屑的集中排放处理。模锻可拆链具有一定自由度，不易卡住，且安装方便，在国外被广泛应用。
不锈钢材料应用广泛，在车加工、铣加工、钻加工、攻丝当中都能碰到。但是因为不锈钢具有跟别的一般材料不一样的特性，所以加工不锈钢成为技术人员的一个不小的难题! 不锈钢的粘附性及熔着性强，切屑容易粘附在可转位铣刀刀刃上，使切削条件恶化;逆铣时，刀刃先在已经硬化的表面上滑行，增加了加工硬化的趋势;铣削时冲击、振动较大，使铣刀刀刃易崩刃和磨损。 铣削加工不锈钢除端铣刀和部分立铣刀及硬质合金作铣刀材料外，其余各类可转位铣刀均采用高速钢，特别是钨—钼系和高钒高速钢具有良好的效果，其刀具耐用度可比W18Cr4V提高1～2倍。适宜制作不锈钢铣刀的硬质合金牌号有YG8、YW2、813、798、YS2T、YS30、YS25等。 铣削加工不锈钢时，切削刃既要锋利又要能承受冲击，容屑槽要大。可采用大螺旋角铣刀(圆柱铣刀、立铣刀)，螺旋角b从20°增加到45°(gn=5°)，刀具耐用度可提高2倍以上，因为此时铣刀的工作前角g0e由11°增加到27°以上，铣削轻快。但b值不宜再大，特别是立铣刀以b≤35°为宜，以免削弱刀齿。 采用波形刃立铣刀加工不锈钢管材或薄壁件，切削轻快，振动小，切屑易碎，工件不变形。用硬质合金立铣刀高速铣削、可转位端铣刀铣削不锈钢都能取得良好的效果。 用银白屑端铣刀铣削1Cr18Ni9Ti，其几何参数为gf=5°、gp=15°、af=15°、ap=5°、kr=55°、k′r=35°、g01=-30°、bg=0.4mm、re=6mm，当Vc=50～90m/min、Vf=630～750mm/min、a′p=2～6mm并且每齿进给量达0.4～0.8mm时，铣削力减小10%～15%，铣削功率下降44%，效率也大大提高。精工刀具其原理是在主切削刃上磨出负倒棱，铣削时人为地产生积屑瘤，使其代替切削刃进行切削，积屑瘤的前角gb可达20~～302，由于主偏角的作用，积屑瘤受到一个前刀面上产生的平行于切削刃的推力作用而成为副屑流出，从而带走了切削热，降低了切削温度。 采用喷雾冷却法效果最为显着，可提高铣刀耐用度一倍以上;如用一般10%乳化液冷却，应保证切削液流量达到充分冷却。硬质合金铣刀铣削不锈钢时，取Vc=70～150m/min，Vf=37.5～150mm/min，同时应根据合金牌号及工件材料的不同作适当调整。 铣削不锈钢时，应尽可能采用顺铣法加工。不对称顺铣法能保证切削刃平稳地从金属中切离，切屑粘结接触面积较小，在高速离心力的作用下易被甩掉，以免刀齿重新切入工件时，切屑冲击前刀面产生剥落和崩刃现象，提高刀具的耐用度。
故障现象：一台配套FANUC 6系统的立式加工中心，主轴在低速时(低于120r/min)时，S指令无效，主轴固定以120r/min转速运转。 分析与处理过程：由于主轴在低速时固定以120r/min转速运转，可能的原因是主轴驱动器有120r/min的转速模拟量输入，或是主轴驱动器控制电路存在不良。 为了判定故障原因，检查CNC内部S代码信号状态，发现它与S指令值一一对应；但测量主轴驱动器的数摸转换输出(测量端CH2)，发现即使是在S为0时，D/A转换器虽然无数字输入信号，但其输出仍然有0.5V左右的电压。 由于本机床的最高转速为2250 r/min，对照表7-28可以看出，当D/A转换器输出0.5V左右时，电动机转速应在120r/min左右，因此可以判定故障原因是D/A转换器(型号：DAC80)损坏引起的。 更换同型号的集成电路后，机床恢复正常。
为了更安全稳定的使用海特的CNC加工中心系列产品、在安装时必须实行CNC加工中心强电盘的接地。在链接加工中心及CNC通讯受到外来强电破坏、接地后的危害性降到最低。接地的目的是机床外壳与大地间用电线连接、在漏电的情况下事外壳的电位于大地的电位相同而防止触电。机械强电盘接地可以防止静电强电磁波对精工系统的侵入是您的精工系统更加稳定。接地方法：100Ω以下， 张力在 0.39k 以上的金属线或是直径在 1.6mm 以上的软铜线 300V 以下机器的铁架子，金属外壳，金属管等 另外为了维持长期的稳定接地，请采用具有防腐蚀性效果的导电性混凝土， ⒊机床强电盘的接地 尽可能的使每台机床独立的进行接地。在使用稳压器的时候请将稳压器也独立地进行接地。 稳压器机床主体强电盘机床主体强电盘回路切断器回路 关于PC 电 漏 的思考（参考用） 在通常情况下 PC 电源输入回路中内置浪涌吸收器。浪涌吸收器在通常情况下作为消除干扰用，因其 AC 线与金属框体之间有电容。 所以，如果 PC 在没有接地的情况下供给交流电源的话，因为电容有漏电流，金属框体会出现大约是输入电流一半的对地电流（漏电流） 。当输入电流为 AC220V 时漏电流大约为AC110V。在通常情况下因为 PC 的金属框体与 SG相连接， RS232C 通讯线插头的 SG点也会出现漏电压。 这个漏电压因为是由于 PC 电源一次侧的电容引起的，所以就算是将 PC 的电源切断，只要将电源电缆插入插座它就会发生。 同样道理，监视用的显示装置在没有接地的情况下也会出现漏电流。就算是拔掉 PC 的电源电缆，只要监视用显示装置的电源电缆没有拔下来，视频信号经由电缆，PC 就会发生漏电。 在发生漏电的情况下将 RS232C 电缆与 CNC 相连接时，CNC 侧通信用 IC 因为过电压有遭受破坏的危险。 实施对策为（1）或者（2） ，或使 PC 的金属框体与大地同电位，即可防止漏电压的出现。
真空吸盘抓取物品的优点：真空吸盘适用于各种场合的真空机械手利用真空机械手可以在自动化技术中完成许多任务，在那些工作节拍极高的装配生产线中，并且利用真空吸盘抓取制品是最廉价的一种方法。 真空吸盘是真空设备执行器之一,吸盘材料采用橡胶制造,具有较大的扯断力,因而广泛应用于各种真空吸持设备上,如精工机床、加工中心、上料、建筑、造纸工业及印刷、玻璃等行业,实现吸持与搬送玻璃、纸张等薄而轻的物品的任务。 天友生产的真空吸盘在抓取物品时的优点有：(1)容易起吊 由于真空吊具的操作是在上面的，这样抓取、放下、释放就变得比较容易了。这也是使用真空吊具来抓取东西的主要优点之一。(2)经济性 真空吊具的使用可以减少仓储区的雇员。吸取和释放仅用一个人就可以完成：行车操作员。无论如何，减少从事艰苦和危险工作的工人是可能的，也是必需的。由于真空装置的抓取是非常快的，所以成本的节约存在于速度之中。我们的真空抓取系统不会在产品上留下痕迹，因此可以抓取需要小心处理的材料。(3)安全 吊具的真空通常来自蓄能器。在万一真空泵断电的情况下能量储备可以保持负载几个小时。(4)操作速度快 真空能量存储在真空蓄能器里，在一秒钟之内它可以被传送到吸盘，瞬间吸取;在两秒钟之内吸盘里的真空可以返回到一个大气压，瞬间释放。 真空度是可控的。传感器可以显示出系统万一泄漏的情况和负载被释放的情况。只要吸盘里有适当的真空存在负载就不会坠落。只是一个物理法则。 真空吸盘在抓取平面物品的过程中，真空起重设备比其它起重设备有明显的优势。其高质量的工作效率可以和磁吸式起重设备相媲美。 真空吸盘市场上常见的情况一样，尽管被吸取工件及其表面质量状况对真空吸盘的工作影响不大，但是那些具有平正、光滑表面的工件自然还是真空吸盘******的工作对象。
北京 KND系统： 排刀：将刀库回到“1号”刀杯，“诊断”---“PC参数”---“刀库TL‘里数据改为一一对应；在”D数据“里--D7位刀库总刀数，D18-D27的数据都改为0（改不了的可以不改）后，在”录入“模式下，执行”T1’,断电重启。调试刀库需要移动Z轴时，只有在手轮模式下可以移动。台湾新代系统排刀：将刀库转到“1号”刀杯，拍下急停’，在‘回零’模式下，同时按住‘刀盘正传’和‘刀盘反转’按键。此时，系统会显示“刀号复 归完成。调试刀库需要移动Z轴时，将参数#3108改为1，可以手轮移动Z轴。调试完成后，必须将参数#3108改为0日本发那科系统FANUC: 排刀：将刀库转到“1号”刀杯，拍下急停，在回零模式下，同时按住’排屑器正转和排屑器反转按键，此时，操作面板上会显示“0100”调试刀库需要移动Z轴时，将K参数K2.1和K2.6改为1，可以手轮移动Z轴。调试完成后，必须将K参数K2.1和K2.6改为0 日本三菱系统MITSUBISHI：排刀：将刀库转到“1号”刀杯，在回零模式下，将PLC开关#31打开，此时，系统会显示‘请关闭31开关，刀库初始化已完成、、’然后将PLC开关#31关闭。调试刀库需要移动Z轴时 将诊断‘--’IF诊断‘---’单拍输入‘---’X210/0'输入，可以手轮移动Z轴。调试完成后，必须断电重启
如果是新机床可以先查看是否是水泵的连接线接错了。 报切削液马达报警时可以去配电柜去看一下接U41、V41、W41、的断路器有没有跳（黑色的弹起断路器断开，红色弹起黑色按下说明断路器接通），如果有跳把黑色的按下，去系统侧打开切削液马达（水泵），水泵继续工作没有跳，就没有问题，假如水泵一工作、或工作一段时间就又跳了，就不要在工作了。先用万用表去量一下水泵（U41、V41、W41、）上的电压有380V吗？没有380V就要往上查。如果断路器上面（L1、L2、L3）的电压够380V断路器下面（U41、V41、W41）不够380V断路器坏了需要更换断路器。断路器上下够380V可以逐步的往上排查直到总电源电压。如果总电源有问题就解决问题。电压没有问题，去查看水泵电机有没有问题，可以从别的地方接一个380V的电源接到水泵上来看一下水泵是否工作。也可以用（摇表测水泵电机的绝缘，380V的电机用500V摇表（用一只表笔夹住电机线圈的一个输入断，另一只夹住电机外壳，均速摇动摇表，此时指针所指的读数要大于电机的绝缘要求。如果指针在左边不动就是电机坏了。）
加工中心主轴响声机械方面的原因 1如果确定是机械问题，并且无驱动器报警。一般來說，应该是机床缺少润滑，静摩擦力太大。此时应该检查机械是不是有卡住及润滑系统是否良。 2控制器有警报发出，並且伴伴着驱动器报警。此时可能是床台卡死或者伺服系統有问题，如果关电重开问题依然存在很明显，无法动作，应更换伺服或者马达。如果是机械卡死，需要联系机械厂家支持、电器方面的原因：（可以把需要调换轴相开到原点位置）1如果是控制器到马达的发动电路有问题，先检查驱动器线和动力线。具体办法是把怀疑有问题轴相的驱动器线和动力线和其他没问题轴相的驱动器线和马达线对换，看警报会不会跑到別的轴相去，如果跑到別的轴相去了，确定是伺服线或动力线有问题，换掉即可。2如果是回授回路有问题，先把编码器线和动力线与其他没有问题轴向的编码器线和驱动器线对换，如果警报跑到兑换过的轴相去了，证明是编码器线或者动力线有问题。换掉即可。3如果编码器线和动力线都没有问题，就把发生警报轴相和其他好的轴相的驱动器线对换，如果警报跑到其他轴相，证明驱动器线有问题，换过即可。4 如果换掉所有的线，报警都没有转移可能是驱动器的问题。5如果以上问题都没问题，再就是怀疑介面和编码器漏油的问题，这个问题是靠经验判断，其实编码器漏油造成的指令丟失情況和轴卡和底座接触不好的情況有些相识；而接头接触问题关键是把接头都锁紧
机床受到车间环境温度的变化、电动机发热和机械运动摩擦发热、切削热以及冷却介质的影响，造成机床各部的温升不均匀，导致机床形态精度及加工精度的变化。 例如，在一台普通精度的精工铣床上加工70mm×1650mm的螺杆，上午7:30-9:00铣削的工件与下午2:00-3:30加工的工件相比，累积误差的变化可达85m。而在恒温条件下，则误差可减小至40m。再如，一台用于双端面磨削0.6～3.5mm厚的薄钢片工件的精密双端面磨床，在验收时加工200mm×25mm×1.08mm钢片工件能达到mm的尺寸精度，弯曲度在全长内小于5m。但连续自动磨削1h后，尺寸变化范围增大到12m，冷却液温度由开机时的17℃上升到45℃。由于磨削热的影响，导致主轴轴颈伸长，主轴前轴承间隙增大。据此，为该机床冷却液箱添加一台5.5kW制冷机，效果十分理想。 实践证明，机床受热后的变形是影响加工精度的重要原因。但机床是处在温度随时随处变化的环境中；机床本身在工作时必然会消耗能量，这些能量的相当一部分会以各种方式转化为热，引起机床各构件的物理变化，这种变化又因为结构形式的不同，材质的差异等原因而千差万别。机床设计师应掌握热的形成机理和温度分布规律，采取相应的措施，使热变形对加工精度的影响减少到最小。机床的温升及温度分布1.自然气候影响 我国幅员辽阔，大部分地区处于亚热带地区，一年四季的温度变化较大，一天内温差变化也不一样。由此，人们对室内（如车间）温度的干预的方式和程度也不同，机床周围的温度氛围千差万别。例如，长三角地区季节温度变化范围约45℃左右，昼夜温度变化约5～12℃。机加工车间一般冬天无供热，夏天无空调，但只要车间通风较好，机加工车间的温度梯度变化不大。而东北地区，季节温差可达60℃，昼夜变化约8～15℃。每年10月下旬至次年4月初为供暖期，机加工车间的设计有供暖，空气流通不足。车间内外温差可达50℃。因此车间内冬季的温度梯度十分复杂，测量时室外温度1.5℃，时间为上午8:15-8:35，车间内温度变化约3.5℃。精密机床的加工精度在这样的车间内受环境温度影响将是很大的。 2.周围环境的影响 机床周围环境是指机床近距离范围内各种布局形成的热环境。它们包括以下3个方面。 （1）车间小气候：如车间内温度的分布（垂直方向、水平方向）。当昼夜交替或气候以及通风变化时车间温度均会产生缓慢变化。 （2）车间热源：如太阳照射、供暖设备和大功率照明灯的辐射等，它们离机床较近时可直接长时间影响机床整体或部分部件的温升。相邻设备在运行时产生的热量会以幅射或空气流动的方式影响机床温升。 （3）散热：地基有较好的散热作用，尤其是精密机床的地基切忌靠近地下供热管道，一旦破裂泄漏时，可能成为一个难以找到原因的热源；敞开的车间将是一个很好的“散热器”，有利于车间温度均衡。（4）恒温：车间采取恒温设施对精密机床保持精度和加工精度是很有效果的，但能耗较大。 3.机床内部热影响因素 （1）机床结构性热源。电动机发热如主轴电动机、进给伺服电动机、冷却润滑泵电动机、电控箱等均可产生热量。这些情况对电动机本身来说是允许的，但对于主轴、滚珠丝杠等元器件则有重大不利影响，应采取措施予以隔离。当输入电能驱动电动机运转时，除了有少部分（约20%左右）转化为电动机热能外，大部分将由运动机构转化为动能，如主轴旋转、工作台运动等；但不可避免的仍有相当部分在运动过程中转化为摩擦发热，例如轴承、导轨、滚珠丝杠和传动箱等机构发热。（2）工艺过程的切削热。切削过程中刀具或工件的动能一部分消耗于切削功，相当一部分则转化切削的变形能和切屑与刀具间的摩擦热，形成刀具、主轴和工件发热，并由大量切屑热传导给机床的工作台夹具等部件。它们将直接影响刀具和工件间的相对位置。（3）冷却。冷却是针对机床温度升高的反向措施，如电动机冷却、主轴部件冷却以及基础结构件冷却等。高端机床往往对电控箱配制冷机，予以强迫冷却。4.机床的结构形态对温升的影响 在机床热变形领域讨论机床结构形态，通常指结构形式、质量分布、材料性能和热源分布等问题。结构形态影响机床的温度分布、热量的传导方向、热变形方向及匹配等。（1）机床的结构形态。在总体结构方面，机床有立式、卧式、龙门式和悬臂式等，对于热的响应和稳定性均有较大差异。例如齿轮变速的车床主轴箱的温升可高达35℃，使主轴端上抬，热平衡时间需2h左右。而斜床身式精密车铣加工中心，机床有一个稳定的底座。明显提高了整机刚度，主轴采用伺服电动机驱动，去除了齿轮传动部分，其温升一般小于15℃。（2）热源分布的影响。机床上通常认为热源是指电动机。如主轴电动机、进给电动机和液压系统等，其实是不完全的。电动机的发热只是在承担负荷时，电流消耗在电枢阻抗上的能量，另有相当一部分能量消耗于轴承、丝杠螺母和导轨等机构的摩擦功引起的发热。所以可把电动机称为一次热源，将轴承、螺母、导轨和切屑称之为二次热源。热变形则是所有这些热源综合影响的结果。 一台立柱移动式立式加工中心在Y向进给运动中温升和变形情况。Y向进给时工作台未作运动，所以对X向的热变形影响很小。在立柱上，离Y轴的导轨丝杠越远的点，其温升越小。 该机在Z轴移动时的情况则更进一步说明了热源分布对热变形的影响。Z轴进给离X向更远，故热变形影响更小，立柱上离Z轴电动机螺母越近，温升及变形也越大。 （3）质量分布的影响。质量分布对机床热变形的影响有三方面。其一，指质量大小与集中程度，通常指改变热容量和热传递的速度，改变达到热平衡的时间；其二，通过改变质量的布置形式，如各种筋板的布置，提高结构的热刚度，在同样温升的情况下，减小热变形影响或保持相对变形较小；其三，则指通过改变质量布置的形式，如在结构外部布置散热筋板，以降低机床部件的温升。 （4）材料性能的影响：不同的材料有不同的热性能参数（比热、导热率和线膨胀系数），在同样热量的影响下，其温升、变形均有不同。 机床热性能的测试1.机床热性能测试的目的 控制机床热变形的关键是通过热特性测试，充分了解机床所处的环境温度的变化，机床本身热源及温度变化以及关键点的响应（变形位移）。测试数据或曲线描述一台机床热特性，以便采取对策，控制热变形，提高机床的加工精度和效率。具体地说，应达到以下几个目的：（1）机床周围环境测试。测量车间内的温度环境，它的空间温度梯度，昼夜交替中温度分布的变化，甚至应测量季节变化对机床周围温度分布的影响。（2）机床本身的热特性测试。尽可能地排除环境干扰的条件下，让机床处于各种运转状态，以测量机床本身的重要点位的温度变化、位移变化，记录在足够长的时间段内的温度变化和关键点位移，也可用红外线热相仪记录各时间段热分布的情况。 （3）加工过程测试温升热变形，以判断机床热变形对加工过程精度的影响。 （4）上述试验可积累大量的数据、曲线，将为机床设计和使用者控制热变形提供可靠的判据，指出采取有效措施的方向。 2.机床热变形测试的原理 热变形测试首先需要测量若干相关点的温度，包含以下几方面：（1）热源：包括各部分进给电动机、主轴电动机、滚珠丝杠传动副、导轨、主轴轴承。 （2）辅助装置：包括液压系统、制冷机、冷却和润滑位移检测系统。 （3）机械结构：包括床身、底座、滑板、立柱和铣头箱体和主轴。 在主轴和回转工作台之间夹持有铟钢测棒，在X、Y、Z方向配置了5个接触式传感器，测量在各种状态下的综合变形，以模拟刀具和工件间的相对位移。 3.测试数据处理分析 机床热变形试验要在一个较长的连续时间内进行，进行连续的数据记录，经过分析处理，所反映的热变形特性可靠性很高。如果通过多次试验进行误差剔除，则所显示的规律性是可信的。主轴系统热变形试验中共设置了5个测量点，其中点1、点2在主轴端部和靠近主轴轴承处，点4、点5分别在铣头壳体靠近Z向导轨处。测试时间共持续了14h，其中前10h主轴转速分别在0～9000r/min范围内交替变速，从第10h开始，主轴持续以9000r/min高速旋转。可以得到以下结论： （1）该主轴的热平衡时间约1h左右，平衡后温升变化范围1.5℃； （2）温升主要来源于主轴轴承和主轴电动机，在正常变速范围内，轴承的热态性能良好； （3）热变形在X向影响很小；（4）Z向伸缩变形较大，约10m，是由主轴的热伸长及轴承间隙增大引起的； （5）当转速持续在9000r/min时，温升急剧上升，在2.5h内急升7℃左右，且有继续上升的趋势，Y向和Z向的变形达到了29m和37m，说明该主轴在转速为9000r/min时已不能稳定运行，但可以短时间内（20min）运行。 机床热变形的控制 由以上分析讨论，机床的温升和热变形对加工精度的影响因素多种多样，采取控制措施时，应抓住主要矛盾，重点采取一、二项措施，取得事半功倍的效果。在设计中应从4个方向入手：减少发热，降低温升，结构平衡，合理冷却。 1.减少发热 控制热源是根本的措施。在设计中要采取措施有效降低热源的发热量。（1）合理选取电动机的额定功率。电动机的输出功率P等于电压V和电流I的乘积，一般情况下，电压V是恒定的，因此，负荷的增大，意味着电动机输出功率增大，即相应的电流I也增大，则电流消耗在电枢阻抗的热量增大。若我们所设计选择的电动机长时间在接近或大大超过额定功率的条件下工作，则电动机的温升明显增大。为此，对BK50型精工针槽铣床铣头进行了对比试验（电动机转速：960r/min；环境温度：12℃）。从上述试验得到以下概念：从热源性能考虑，无论主轴电动机还是进给电动机，选择额定功率时，最好选比计算功率大25%左右为宜，在实际运行中，电动机的输出功率与负荷相匹配，增大电动机额定功率对于能耗的影响很小。但可有效降低电动机温升。（2）结构上采取适当措施，减小二次热源的发热量，降低温升。例如：主轴结构设计时，应提高前后轴承的同轴度，采用高精度轴承。在可能的条件下，将滑动导轨改为直线滚动导轨，或采用直线电动机。这些新技术都可以有效地减小摩擦、减少发热、降低温升。金属加工微信，内容不错，值得关注！ （3）在工艺上，采用高速切削。基于高速切削的机理。当金属切削的线速度高于一定范围时，被切削金属来不及产生塑性变形，切屑上不产生变形热，切削能量大多数转化为切屑动能被带走。2.结构平衡，以降低热变形 在机床上，热源是永远存在的，进一步需要关注的是如何让热传递方向和速度有利于减少热变形。或者结构又有很好的对称性，使热传递经沿对称方向，使温度分布均匀，变形互相抵消，成为热亲和结构。（1）预应力和热变形。在较高速的进给系统中，往往采用滚珠丝杠两端轴向固定，形成预拉伸应力。这种结构对高速进给来说，除了提高动静态稳定性外，对于降低热变形误差具有明显作用。 在全长600mm内预拉伸35m的轴向固定结构在不同的进给速度下温升比较接近。两端固定预拉伸结构的累积误差明显小于单端固定另一端自由伸长的结构。在两端轴向固定预拉伸结构中，发热引起的温升主要是改变丝杠内部的应力状态由拉应力变为零应力或压应力。因此对位移精度影响较小。 （2）改变结构，改变热变形方向。 采用不同滚珠丝杠轴向固定结构的精工针槽铣床Z轴主轴滑座在加工中要求铣槽深度误差5m。采用丝杠下端轴向浮动结构，在加工2h内，槽深逐渐加深从0到0.045mm。反之，采用丝杠上端浮动的结构，则能确保槽深变化 。 （3）机床结构几何形状的对称，可令热变形走向一致，使刀尖点的漂移尽量减小。例如，日本安田（Yasda）精密工具公司推出的YMC430微加工中心是亚微米高速加工机床，机床的设计对热性能进行了充分的考虑。 首先在机床结构上采取完全对称布局，立柱和横梁是一体化结构，呈H型，相当于双立柱结构，具有良好的对称性。近似圆形的主轴滑座无论在纵向还是横向也都是对称的。 3个移动轴的进给驱动均采用直线电动机，结构上更加容易实现对称性，2个回转轴采用直接驱动，尽量减少机械传动的摩擦损耗和。3.合理的冷却措施 （1）加工中的冷却液对加工精度的影响是直接的。对GRV450C型双端面磨床进行了对比试验。试验表明：借助制冷机对冷却液进行热交换处理，对提高加工精度非常有效。 使用传统的冷却液供给方式，30min后，工件尺寸就超差。采用制冷机后，可以正常加工到70min以上。在80min时工件尺寸超差的主要原因是砂轮需修整（去除砂轮面上的金属屑），修整后马上即可回复原来的加工精度。效果非常明显。同样，对于主轴的强迫冷却也能期望得到非常好的效果。（2）增加自然冷却面积。例如在主轴箱体结构上添加自然风冷却面积，在空气流通较好的车间内，也能起到很好的散热效果。（3）及时自动排屑。及时或实时将高温切屑排出工件、工作台及刀具部分，将十分有利于减少关键部分的温升和热变形。 展望与愿景控制机床热变形是现代精密加工领域的一个重要课题，影响机床热变形的因素又是非常复杂的。再者，现代切削加工中的高速、高效、精密三者并举，则令机床的热变形问题更显突出。引起了机床制造界的广泛重视。国内外机床界学者为此作了大量的研究，在理论上取得了相当的进展。机床热变形问题已成为机床研究中的基本理论之一。 本文从机床设计和应用的角度分析了机床热性能的影响因素，测量与分析方法并提出了改进设计措施。由此，我们认为机床热性能的优化设计应从以下方面着手： （1）现代高端机床的设计阶段，就应重视所设计机床未来应用的环境条件。 （2）控制和配置热源是关键。控制热源主要是指控制能耗与动力源的匹配，采用新型结构，减少二次摩擦热源，提高能源的利用率。 （3）改变传统思维，把冷却、散热、润滑、排屑等装置从机床的“辅助”部件地位，提升到“重要”部件地位，不能轻视。 （4）重视结构的对称性和热变形的方向的设计，让热变形对精度的影响减少到最小，尤其要重视对结构件热变形数学模型的研究和应用，以便为热变形控制设计提供定性定量的指示。