摘要：对数控机床的热设计技术展开了研究，包括热镜像结构设计、冷却散热方式设计、电气系统热变形补偿等，可保证机床的热稳定性，进一步提高机床加工精度。

关键词：机床热设计;热镜像结构设计;机床冷却;热变形补偿

0 引言

近年来我国机床制造业不断发展，数控机床的加工精度得到了很大提高，但是数控机床在可靠性、精度保持性、热稳定性等方面还有待提高。其中，热稳定性是影响机床精度的关键因素。很多数控机床在加工高精度零件时，设备本体达不到热稳定要求，受车间温度变化、主轴旋转发热、导轨摩擦生热、电机散热等因素影响，机床加工点位置不断无规律地偏离程序预设的坐标点，致使工件加工不合格甚至报废。本文主要分析数控机床的热设计技术，包括机床设计制造中应用的热镜像结构、热补偿方法等，通过保证机床的热稳定性，进一步提高机床加工精度。

1 机床热设计技术

金属材料有热胀冷缩的特性，温度每变化1 ℃，钢铁长度就变化11.7 μm/m。在设计阶段减少机床热误差影响，从根本上提高机床的热态特性尤为重要[1]。机床开机运行后，零部件温度逐渐升高，尺寸随温度变化而变化，此时机床的加工精度不稳定，当零部件发热量和散热量达到平衡时，机床精度才趋于稳定。但有些机床由于设计、制造方面的原因，无法达到热平衡状态，致使机床始终达不到稳定的加工精度。

2 采用热镜像结构

机床在运转过程中发热是不可避免的，应该尽量做到使热变形量有规律、可控制，热变形按照预估的方向发展，为后续的电气系统热补偿奠定基础。……