【摘要】：令线膨胀系数为α，长为L，温度变化为ΔT，由温度变化而来的材料延伸ΔL为ΔL=αΔTL必须注意，线膨胀系数不是定值，它随温度而变化。由式可知，例如，1m的钢温度上升1℃时，在20℃附近的线膨胀系数α=12×10-6/℃，延伸12μm，这样的热变形确实很小，但对于高精密机械，如运动精度设定在1μm以下时，12μm就是一个很大的变形量了。当办不到时，温度一定会有变化，此时则要使用线膨胀系数为零或者非常小的材料。
制造高精度机械的基础在于无论是载荷变化还是环境变化，机械都不会产生变形。机械产生变形的原因很多，其中之一是热。
【设计原理6】为了实现高精度机械，必须使热变形最小。
这个原理指出，在实现高精度机械时必须经常注意热变形的情况。由于热的变形一般数值较小因而可忽略不计，但实际上很多时候热变形占了误差的大部分。
热变形是材料受热而膨胀的性质，且性质由线膨胀系数这个特性来表示。令线膨胀系数为α，长为L，温度变化为ΔT，由温度变化而来的材料延伸（缩短的时候也有）ΔL为
ΔL=αΔTL（2.9.1）(www.xing528.com)
必须注意，线膨胀系数不是定值，它随温度而变化。由式（2.9.1）可知，例如，1m的钢温度上升1℃时，在20℃附近的线膨胀系数α=12×10-6/℃，延伸12μm，这样的热变形确实很小，但对于高精密机械，如运动精度设定在1μm以下时，12μm就是一个很大的变形量了。而且这个热膨胀是仅由1℃的温度变化而引起的。此时假定必须将变形控制在1μm以内，实际的温度变化则必须控制在0.08℃以下。这样，在设计高精度机械时，热变形问题就变得重要起来。
由式（2.9.1）可知，欲使热变形为零，首先要使在温度发生变化时机械系统内部生成的热为零。当产生热时，则要将热冷却迅速排出机械，使热不在机械里传播。当办不到时，温度一定会有变化，此时则要使用线膨胀系数为零或者非常小的材料。当α无法小到一定程度以下时，无论如何热变形也无法达到目标值以下，作为最后的手段，可通过控制减小热变形。这方面的内容将在第2篇第11章中叙述。
进一步，对称构造也是有效的手段。
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