机床温度与热误差检测优化

机床在运行过程中，受到各种热的影响而产生温度变形，这种变形将破坏刀具与工件的正确几何关系和运动关系，造成工件的加工误差。热误差对加工精度的影响比较大，特别是在精密加工和大件加工中，热变形所引起的加工误差通常会占到工件加工总误差的40%～70%。机床热误差主要是由环境的温度和机床内部温度场分布变化引起的，热源包括驱动电动机、切削过程、传动件、液压系统、切削液、轴承等，使得机床的零、部件产生热变形，其中主轴、导轨、刀具等重要部件的热变形对加工精度有很大影响。

机床温度和热误差检测的目的是获取机床温度场和热变形位移场的信息，为建立热误差模型并对热误差进行补偿提供基础。对于机床温度检测，可选用的温度传感器有热电偶、铂电阻温度计、数字温度传感器配合微处理器等。其中，铂型热电偶是最常用的温度测量仪器，粘连于机床部件表面，定期检测温度数据。测量热变形误差的方法主要分为接触式和非接触式。接触式测量方法有一维球列法、双球规测量法（DBB）等。非接触式测量方法主要是采用非接触位移传感器进行测量。(www.xing528.com)

热误差和温度的检测试验持续时间较长，检测数据量大，检测点较多，检测精度要求较高。开发一个自动化程度高、存储量大、检测通道多、测量精度高的温度和热误差检测系统是保证热误差补偿系统实施效果的先决条件。同时，温度测点的布置是机床热误差补偿的关键和难点。本节将重点探讨对数控机床温度与热误差（位移）检测系统和温度测点布置技术两方面内容。