时隔一年，再次向兄弟姐妹们报道。并详解取得真经的艰难过程。

lesliexu

数天前，可怜菩萨垂怜。

也所谓，精诚所至，玉石为开。

半夜上网谷歌香港，竟然让我看到这样一篇文章：

本公司43车间，一台台湾产哈挺y轴漂移，正常使用10多个月后。。。。。。。

lesliexu

文章具体描述了z轴主轴箱长时间运作后，轴承产生热量导致主轴箱上下产生温度差。

上部热变形为0.07毫米，下部热变形为0.01毫米。

使主轴中心线与z轴水平线产生角度差。

就是所谓垂头现象。

lesliexu

欣喜若狂，若狂阿！

但是，内心也还是有疑惑的，

类似故障解决文章看过无数篇，失败了那么多次，这一次一定能命中靶心？

这次检测就非常轻松了，把之前的0-300测试程序修改下，主轴转速从100转提高到4000转。

来回运动2.5小时，进给率1000毫米/min。

竟然。。。

時間機器

果断插入:em15:

lesliexu

竟然，之前一直误差几个微米的重复定位，这次出现了25-30个微米。

而且y轴向正方向漂移。

至此可以断言，故障点已经找到。

主轴轴承热升温导致主线箱产生温度差，热变形不一致，导致了主轴中心线倾斜。

原因如下：

1. 机床使用2年后，皮带产生噪音，常常用油枪润滑皮带，机油积聚在主轴箱内，成为极佳的储热和导热媒介。

2. 该主轴有气帘防护，刀具端有压缩空气不断外排，防止切削物进入主轴，但同时也冷却了主轴下端。

一直没有考虑到主轴轴承热升温的原因是，主轴运转7年，工作状态极其良好，4000转速，无任何杂音和金属啸叫声。

反观另一台萧山友嘉机，新机3000转就让人心烦意乱，很大的噪音分贝，皮带松点，噪音小点，但攻丝就成了问题。

不得不再次佩服台胞下，他们的工作态度确实值得我们学习。

[ 本帖最后由 lesliexu 于 2012-7-15 10:54 编辑 ]

lesliexu

就此，问题终于查明。

解决方法：

简单的，把主轴油冷机控制温度下调，让热量及时带走，使得主轴箱无热量积聚。

复杂的，把主轴轴承添加高速润滑油脂，减小摩擦力，使热温升速度放缓。

lesliexu

原帖由 ddss3322 于 2012-7-14 20:54 发表
还是请普通操作工的为好，我基本不接触什么数控设备，但起码老在机加厂子里，也大概能猜出几分，楼主机床主轴可能是因转数较高，主轴超温，可能是主轴轴承有问题或润滑脂退化造成主轴升温过快，如果是我想肯定是先往 ...

这里，不得不把之前的回复顶出来。

这位兄弟竟然一眼就看出了症结所在，高人阿！

除了佩服，实在没有其他可说了！

我短消息他，确认故障和他所言相同，并让兄弟保密，否则故事就讲不下去了:em15:

fancyjack

果断插入，佩服佩服！

lesliexu

虽然用数控好多年了，但是数控机械内部构造的了解，还是通过本坛的各位前辈的精彩好文得以了解。

在此，感谢师父能领我进入本坛，让我学习到了这么多的知识。

也感谢各位兄弟无私奉献的知识，这也是我写下该文的动力之一。

lesliexu

最后，我想再详细论述下本人就热变形对于数控机械的影响和控制的心得。

1. 丝杠热变形。

该机床所有轴是一头轴向和径向约束，一头轴向开放而径向约束。
故障出现后，抱怨过该设计。
也尝试过在轴向开放端的法兰盘下增加隔垫，来两头轴向约束，并预紧丝杠。

现在看来，机床厂的设计基本能达到定位精度和重复定位精度。

即便单头轴向拘束，丝杠无预紧，机床连续加工十多小时，误差也不会超过10微米。

当然，这是就小行程机床而言。

大行程机床还是需要预紧，防止丝杠热变形和重力下垂。

以前不理解为何高精度机床需要滚珠丝杠中空水冷，现在明白了。

lesliexu

2. 伺服电机热量对于机床的整体热变形贡献微乎其微。

该机床主轴无配重，z轴电机负载最低40%，但即便是长时间运转，也没有任何发烫的现象产生。
就算热量传递到z轴立架，容积比几百比一，可以忽略不计。

x轴和y轴更低，都不超过20%。 长时间工作后，都是温温的。

有文章提到，在伺服电机安装板上增加冷却水道，及时带走电机的热量。

斗胆说一句，可有可无的设计。因为容积比实在太悬殊了。

夜行侠

温度对高精度机床的影响早有耳闻，就是没想到会如此的明显，楼主没找到原因之前就乱来干了很多冤枉活啊，楼主那的机房是恒温的吗？经验教训告诉我们，做机械这行先想好了再做是多么的重要，这不是力气活，不是大上海时期码头的搬运工，出了力就能把东西搬到目的，然后拿到那说好的钱，干机械如果没有充分周详的思考过中间的过程和可能产生的问题，很容易出错了，先不说会报废材料，对人身的危险是很大的。

lesliexu

3。 主轴箱的热变形主要原因在于主轴轴承摩擦产生的热量

有专业文章指出，主轴直流伺服电机产生的热量是主轴箱产生温升热变形的主因。

狗屁阿！ 本人就是被误导了。

主轴电机电能转换成动能，效率至少80%以上，不到20%转换成热能，都被电机上端的脱排油烟机通过散热片带走了。

而动能很大一部分作用在了切削工件，还有一部分克服轴承摩擦力做功。

保守估计轴承的摩擦力做功有200-300瓦/小时，所以产生了大量的热。

解决主轴摩擦力产生的热量非常重要。

润滑脂不可靠，长时间高温后会挥发。

所以高速机用油雾润滑，同时控制油雾量，润滑油多了，也会产生高温。

hzs_1002

说白了,你就是因为使用了劣质润滑油,导致该问题的出现.
这么个问题搞那么长时间,你用手摸一下,哪里温度高,不是一清二楚.

[ 本帖最后由 hzs_1002 于 2012-7-15 11:40 编辑 ]

lesliexu

原帖由 夜行侠 于 2012-7-15 11:29 发表
温度对高精度机床的影响早有耳闻，就是没想到会如此的明显，楼主没找到原因之前就乱来干了很多冤枉活啊，楼主那的机房是恒温的吗？经验教训告诉我们，做机械这行先想好了再做是多么的重要，这不是力气活，不是大上海 ...

兄弟说的对！
数控机床用好了，是你的工作搭档，好朋友。
你休息，他工作。
用糟了，会夺去你的生命，绝非危言耸听。

犀牛王

原帖由 lesliexu 于 2012-7-15 11:01 发表


这里，不得不把之前的回复顶出来。

这位兄弟竟然一眼就看出了症结所在，高人阿！

除了佩服，实在没有其他可说了！

我短消息他，确认故障和他所言相同，并让兄弟保密，否则故事就讲不下去了:em15:

都是些神一样的人

lesliexu

原帖由 hzs_1002 于 2012-7-15 11:36 发表
说白了,你就是因为使用了劣质润滑油,导致该问题的出现.

能否详细说来听听，不是很理解！

hzs_1002

原帖由 lesliexu 于 2012-7-15 11:41 发表


能否详细说来听听，不是很理解！

你停机时,用手摸一下,哪里温度过高,不是很清楚的事情么.
第二个是你的油质不过关,要不新机又为什么不会出现该问题.

[ 本帖最后由 hzs_1002 于 2012-7-15 11:44 编辑 ]

叶工

楼主辛苦了！

lesliexu

原帖由 hzs_1002 于 2012-7-15 11:36 发表
说白了,你就是因为使用了劣质润滑油,导致该问题的出现.

主轴箱有扳金防护，加工时很难直接触摸。
主轴鼻端有气帘，所以锥柄处温升很小，触摸后很难分辨。
主要是温度差，导致了热变形的不一致。

另一点，这里面是没有用油润的，用的是hsk高速润滑油脂，终生免维护型。
长时间100度高温，挥发量也微乎其微。

[ 本帖最后由 lesliexu 于 2012-7-15 11:50 编辑 ]