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摘要：金属材料随温度变化会产生热变形。本文以一台SKJT80-160A数控立车维修案例，针对立车静压油温变化引发的工作台热变形对加工精度的影响进行分析，并提出有效的故障处理方法。
关键词：数控立车；油温；热变形；控制方法
在现代机械化技术、集成化技术、机械化教学以及计算机和信息化技术的不断发展，机械生产科学技术水平也得到显著提升，极大地满足数控机床机械化生产的需求，实现了工业化生产的机械化、现代化，全面提高了工作的效率，也提升了工作的精准度。但是，数控立车在使用中，如油温变化引起工作台变形，将严重降低工作的精度，却随着油温升高，数控立车中的静压导轨间隙也会越变越大，显著增加了支承面间的运作危险。所以，在实际工作中，应该积极进行预防，采取措施对故障问题进行处理。
一、概述
SKJT80-160A为捷克CKD BLANSKO公司生产的单立柱立车，工作台直径8米，最大加工件直径16米，工作最大承重250吨，最大加工件高度6.3米。2013年针对设备存在的工作台抖动严重，加工件表面存在严重的崩刀纹、垂直刀架加工面时，在走刀方向上存在挖刀等严重影响加工产品精度的问题进行大修改造。
通过对机床底座精度精调、转台导轨面与底座重新刮研、更换主轴轴承、修正传动啮合齿轮等一系列措施，经试切削验证加工外圆崩刀纹现象有较大改善，但在走刀方向上存在挖刀情况未能予以解决。
二、维修方案
经现场勘查研究，排除设备安装调试精度是导致设备加工工件挖刀现象的直接原因。目前工作台静压衬板的材质为镁铝合金。因金属材料的热变形是不可避免的，维修人员将关注点集中到工作台运行过程中产生变形中。
1.理论依据
静压导轨工作台采用液压泵供油，由多点分油器将压力油输送至各油腔，油腔周边为封油边结构，利用腔内压力将工作台浮起。工作台构造见下图。
工作台导轨受热变形上图所示，导轨处受热延伸，工作台面未受热不延伸，内力综合作用在一起就产生上图的变形趋势，变形量根据工作台材质，温升，结构等因素有关，但无论如何热变形都是不可避免的。
2验证检测方法
使用切削试件，在上部平面精加工200mm宽（外环直径约6米）环形检测基准，机床停机静置12小时以上，使用千分表检测基准面，记录工作台运行过程中千分表在同一位置的数据变化（即工作台在运行过程中热变形情况）。经过现场测试，本机床温升及变形量关系如下：
测试条件：工作台转速7转/分，千分表测量工件上端面。
现有油冷机为5000W，设定温度为20℃，测试开始时油温为15℃，测试结束时油温为20℃，测试过程中油冷机未介入。
由上述测试结果可知，温升与工作台变形量成正比关系，每上升1℃工作台变形量0.03mm左右，符合金属温升变形量的线性关系，由此可以确定本机床工作台变形是因为油温的上升使工作台产生变形。
3.解决方法
增加油冷机（工业冰箱），油冷机与工作台油箱连接，对静压油进行循环降温。冷却后的液压油经过泵组及多点分油器输送至工作台导轨处，油膜剪切发热量通过热交换传递给经过冷却的液压油，这时油温升高后通过回油管路回到液压站，形成一个循环。增加油冷机以后，可以保证液压油的温度恒定，避免温升ΔT。本台设备通过增加1台功率为35Kw的油冷机达到油温平衡，工作台的变形量也就固定，问题得到解决。
结束语：
金属材料的热变形是无法避免的，对数控设备的精度影响也是显而易见的。为了防止工作台因为油温过高而发生变形，可以增设冷油机，改进工作台的工作结构，有效防治因油温过高而变形等故障问题，实现机床的顺利工作，提高工作的整体效率和安全性。
参考文献：
[1]韩伟.数控立车工作台运行噪音分析与控制[J].2017.
[2]衡凤琴.重型数控立车静压转台热特性分析及优化[D].电子科技大学，2015.
[3]衡凤琴，黄智，陈学尚，等.数控立车静压转台油膜温度场仿真分析及优化[J].机械科学与技术，2015，34（11）：1733-1737.
[4]石云，郑新胜.基于FANUC系统数控机床热变形温度补偿解决方案的研究[J].金属加工（冷加工），2016（16）：52-56.
[5]张军，史杰.数控机床润滑系统温度自动控制的研究[J].数控机床市场，2007（2）：111-114.
[6]王新荣，曹宏毅，孙靖民，等.用有限元法分析计算立车立柱的温度场及热变形[J].制造技术与机床，1987（10）：11-14+38.
论文作者:王磊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/13
标签：工作台论文; 静压论文; 导轨论文; 数控论文; 液压油论文; 精度论文; 工件论文; 《电力设备》2018年第5期论文;