[发明专利]数控机床主轴的“热误差-温度”环的应用方法

权利要求书

1.一种数控机床主轴的“热误差-温度”环的应用方法，首先使用检棒和两个位移传感器测试主轴径向热误差，主轴径向热误差包括热漂移误差和热倾斜误差；同时使用两个温度传感器测试主轴箱上下两个表面的温度；之后基于主轴径向热漂移误差和主轴箱上下表面温度差绘制出“热误差-温度”环；最后基于该“热误差-温度”环分析主轴径向热变形机理，评价热误差水平；

其特征在于，步骤如下：

(1)首先在主轴箱上下表面各布置一个温度传感器，其中靠近主轴电机表面的温度传感器为T₁，另一表面的温度传感器为T₂；

(2)使用检棒和两个位移传感器测试主轴沿X方向和Y方向的径向热漂移误差；选择其中径向热漂移误差较大的一个方向，使用检棒和两个沿主轴轴向布置的位移传感器测试其热误差，其中靠近主轴鼻端的位移传感器为P₂，另一个为P₁，位移传感器的测试方向为：随着径向热漂移误差增大，检棒远离位移传感器；

(3)热误差和温度的测试过程为主轴先以一定转速持续运行M小时，之后主轴停止运行，静止N小时，即测试总时间为M+N小时；在测试主轴径向热误差的同时记录两个温度传感器的数据；

(4)设温度传感器T₁和T₂测试得到的两组温度数据为t₁和t₂，位移传感器P₁和P₂测试得到的两组位移数据为e₁和e₂，T₁和T₂温度差△T的计算公式为：

△T(i)＝[t₁(i)-t₁(1)]-[t₂(i)-t₂(1)]，其中i＝1,2,...,n (1)

以△T为横坐标，以e₁为纵坐标绘制的曲线为一个环形，即为“热误差-温度”环；

(5)基于“热误差-温度”环分析主轴径向热变形过程和机理，评价主轴径向热误差水平，评价方法如下：

a)“热误差-温度”环越大，说明主轴径向热倾斜和热漂移均越大；

b)“热误差-温度”环横向越扁，说明主轴径向热漂移越大，而热倾斜越小；

c)“热误差-温度”环纵向越扁，说明主轴径向热倾斜大越大，而热漂移越小。