ผลของอุณหภูมิต่อความแม่นยำของเครื่องซีเอ็นซี

เครื่องมือกลได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแวดล้อมในโรงงาน ความร้อนของมอเตอร์และความร้อนจากการเสียดสีจากการเคลื่อนที่เชิงกล ความร้อนในการตัดและตัวกลางในการทำความเย็น ส่งผลให้อุณหภูมิในส่วนต่างๆ ของเครื่องมือกลเพิ่มขึ้นไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้ความแม่นยำของรูปร่างและการตัดเฉือนเปลี่ยนแปลงไป ความแม่นยำของเครื่องมือกล

กรณีที่ 1: สกรูขนาด 70 มม. × 1650 มม. ได้รับการประมวลผลด้วยเครื่องกัด CNC ที่มีความแม่นยำทั่วไป เมื่อเปรียบเทียบกับชิ้นงานที่กัดระหว่าง 7:30-9:00 น. และชิ้นงานที่ประมวลผลระหว่าง 14:00-15:30 น. การเปลี่ยนแปลงของข้อผิดพลาดสะสมอาจสูงถึง 85 ม. ภายใต้สภาวะอุณหภูมิคงที่ ข้อผิดพลาดสามารถลดลงเหลือ 40 ม.

กรณีที่ 2: เครื่องเจียรปาดหน้า double-end ที่แม่นยำซึ่งใช้สำหรับการเจียร double-end ชิ้นงานเหล็กบางที่มีความหนา 0.6 ถึง 3.5 มม. ในระหว่างการยอมรับ ชิ้นงานเหล็กขนาด 200 มม. × 25 มม. × 1.08 มม. สามารถประมวลผลด้วยความแม่นยำของมิติเป็น มม. และความโค้งอยู่ภายในความยาวรวมน้อยกว่า 5 ม. อย่างไรก็ตาม หลังจากการเจียรอัตโนมัติอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 1 ชั่วโมง ช่วงการเปลี่ยนขนาดเพิ่มขึ้นเป็น 12 ม. และอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นเพิ่มขึ้นจาก 17°C เมื่อเริ่มต้นเป็น 45°C เนื่องจากอิทธิพลของความร้อนจากการเจียร เจอร์นัลของสปินเดิลจึงยาวขึ้น และระยะห่างลูกปืนด้านหน้าของสปินเดิลเพิ่มขึ้น ด้วยเหตุนี้ จึงได้เพิ่มตู้เย็นขนาด 5.5kW ลงในถังน้ำหล่อเย็นของเครื่องมือกล และผลลัพธ์ที่ได้ก็เหมาะอย่างยิ่ง

การปฏิบัติได้พิสูจน์แล้วว่าการเสียรูปของเครื่องมือกลหลังจากการให้ความร้อนเป็นเหตุผลสำคัญที่ส่งผลต่อความแม่นยำในการตัดเฉือน อย่างไรก็ตาม เครื่องมือกลอยู่ในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลาและทุกที่ ตัวเครื่องจักรเองจะใช้พลังงานในการทำงานอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และพลังงานส่วนหนึ่งจะถูกแปลงเป็นความร้อนในรูปแบบต่างๆ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพในส่วนประกอบต่างๆ ของเครื่องมือกล การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดจาก พวกมันแตกต่างกันอย่างมากเนื่องจากรูปแบบโครงสร้างที่แตกต่างกัน ความแตกต่างของวัสดุ และเหตุผลอื่น ๆ ผู้ออกแบบเครื่องมือกลควรเข้าใจกลไกการเกิดความร้อนและกฎการกระจายอุณหภูมิ และใช้มาตรการที่เกี่ยวข้องเพื่อลดผลกระทบของการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนต่อความแม่นยำในการตัดเฉือน

อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและการกระจายอุณหภูมิของเครื่อง

(1) ผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศตามธรรมชาติ

ประเทศของเรามีอาณาเขตกว้างใหญ่ และพื้นที่ส่วนใหญ่อยู่ในพื้นที่กึ่งเขตร้อน อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอย่างมากตลอดทั้งปี และความแตกต่างของอุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงภายในหนึ่งวัน เป็นผลให้ผู้คนมีวิธีและระดับการแทรกแซงอุณหภูมิภายในอาคาร (เช่น ในโรงงาน) ที่แตกต่างกัน และบรรยากาศอุณหภูมิรอบๆ เครื่องมือกลก็แตกต่างกันอย่างมาก

ตัวอย่างเช่น ช่วงอุณหภูมิตามฤดูกาลในภูมิภาคสามเหลี่ยมปากแม่น้ำแยงซีอยู่ที่ประมาณ 45°C และอุณหภูมิกลางวันและกลางคืนเปลี่ยนแปลงประมาณ 5°C ถึง 12°C โดยทั่วไปร้านขายเครื่องจักรจะไม่มีเครื่องทำความร้อนในฤดูหนาวและไม่มีเครื่องปรับอากาศในฤดูร้อน อย่างไรก็ตาม ตราบใดที่โรงปฏิบัติงานมีการระบายอากาศที่ดี การไล่ระดับอุณหภูมิในโรงผลิตเครื่องจักรจะไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ อุณหภูมิที่แตกต่างกันตามฤดูกาลอาจสูงถึง 60°C และการแปรผันของกลางวันและกลางคืนอยู่ที่ประมาณ 8 ถึง 15°C ช่วงเวลาทำความร้อนคือตั้งแต่ปลายเดือนตุลาคมถึงต้นเดือนเมษายนของปีถัดไป ร้านขายเครื่องจักรได้รับการออกแบบให้มีความร้อนและการไหลเวียนของอากาศไม่เพียงพอ ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างภายในและภายนอกเวิร์กช็อปสามารถสูงถึง 50 ℃ ดังนั้นการไล่ระดับอุณหภูมิในโรงงานในฤดูหนาวจึงมีความซับซ้อนมาก ในระหว่างการวัดอุณหภูมิภายนอกอยู่ที่ 1.5°C และเวลาตั้งแต่ 8.15 น. ถึง 8.35 น. การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในเวิร์คช็อปอยู่ที่ประมาณ 3.5°C ความแม่นยำในการตัดเฉือนของเครื่องมือกลที่มีความเที่ยงตรงสูงจะได้รับผลกระทบอย่างมากจากอุณหภูมิแวดล้อมในโรงงานดังกล่าว

(2) อิทธิพลของสภาพแวดล้อมโดยรอบ

สภาพแวดล้อมรอบๆ เครื่องมือกลหมายถึงสภาพแวดล้อมทางความร้อนที่เกิดจากรูปแบบต่างๆ ภายในระยะใกล้ของเครื่องมือกล ประกอบด้วย 3 ด้านดังต่อไปนี้

1) ปากน้ำของโรงปฏิบัติงาน: เช่น การกระจายอุณหภูมิในโรงปฏิบัติงาน (ทิศทางแนวตั้ง, ทิศทางแนวนอน) อุณหภูมิห้องจะเปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ เมื่อกลางวันและกลางคืนเปลี่ยนแปลง หรือเมื่อสภาพอากาศและการระบายอากาศเปลี่ยนแปลง

2) แหล่งความร้อนในโรงงาน เช่น รังสีแสงอาทิตย์ อุปกรณ์ทำความร้อน และการแผ่รังสีจากโคมไฟส่องสว่างกำลังสูง เมื่ออยู่ใกล้กับเครื่องมือกล อาจส่งผลโดยตรงต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของเครื่องมือกลทั้งหมดหรือบางส่วนเป็นเวลานาน ความร้อนที่เกิดจากอุปกรณ์ที่อยู่ติดกันระหว่างการทำงานจะส่งผลต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของเครื่องมือกลในรูปของการแผ่รังสีหรือการไหลของอากาศ

3) การกระจายความร้อน: รากฐานมีผลการกระจายความร้อนที่ดี โดยเฉพาะรากฐานของเครื่องมือกลที่มีความแม่นยำไม่ควรอยู่ใกล้กับท่อทำความร้อนใต้ดิน เมื่อแตกรั่วก็อาจกลายเป็นแหล่งความร้อนที่หาสาเหตุได้ยาก เวิร์คช็อปแบบเปิดจะเป็นอุปกรณ์ "กระจายความร้อน" ที่ดี ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อความสมดุลของอุณหภูมิในเวิร์คช็อป

4) อุณหภูมิคงที่: การใช้สิ่งอำนวยความสะดวกที่มีอุณหภูมิคงที่ในโรงงานมีประสิทธิภาพมากในการรักษาความแม่นยำและความแม่นยำในการประมวลผลของเครื่องมือเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ แต่ใช้พลังงานมาก

(3) ปัจจัยที่ส่งผลต่อความร้อนภายในเครื่อง

1) แหล่งความร้อนเชิงโครงสร้างของเครื่องมือกล มอเตอร์ที่สร้างความร้อน เช่น มอเตอร์สปินเดิล มอเตอร์เซอร์โวป้อน มอเตอร์ปั๊มหล่อเย็นและหล่อลื่น กล่องควบคุมไฟฟ้า ฯลฯ ล้วนสามารถสร้างความร้อนได้ สถานการณ์เหล่านี้ได้รับอนุญาตสำหรับมอเตอร์เอง แต่มีผลกระทบเชิงลบอย่างมีนัยสำคัญต่อส่วนประกอบต่างๆ เช่น สปินเดิลและบอลสกรู และควรใช้มาตรการเพื่อแยกชิ้นส่วนเหล่านั้นออกจากกัน เมื่อพลังงานไฟฟ้าอินพุตขับเคลื่อนมอเตอร์ให้ทำงาน ยกเว้นชิ้นส่วนเล็กๆ (ประมาณ 20%) ที่ถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนของมอเตอร์ ส่วนใหญ่จะถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์โดยกลไกการเคลื่อนที่ เช่น การหมุนแกนหมุน การเคลื่อนที่ของโต๊ะทำงาน ฯลฯ.; แต่ก็ยังมีส่วนสำคัญอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ โดยจะถูกแปลงเป็นความร้อนแบบเสียดทานระหว่างการเคลื่อนที่ เช่น ตลับลูกปืน รางนำ บอลสกรู กล่องเกียร์ และกลไกอื่นๆ

2) การตัดความร้อนในกระบวนการ ในระหว่างกระบวนการตัด พลังงานจลน์ส่วนหนึ่งของเครื่องมือหรือชิ้นงานจะถูกใช้ไปในงานตัด และส่วนสำคัญจะถูกแปลงเป็นพลังงานการเปลี่ยนรูปของการตัดและความร้อนจากการเสียดสีระหว่างชิปกับเครื่องมือ ทำให้เกิดเครื่องมือ สปินเดิล และชิ้นงานให้ร้อนขึ้น และความร้อนของชิปจำนวนมากจะถูกถ่ายโอนไปยังอุปกรณ์จับยึดโต๊ะทำงานของเครื่องมือกล และส่วนอื่นๆ ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อตำแหน่งสัมพัทธ์ระหว่างเครื่องมือกับชิ้นงาน

3) เย็นลง การระบายความร้อนเป็นการวัดย้อนกลับกับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเครื่องมือกล เช่น การระบายความร้อนของมอเตอร์ การระบายความร้อนของส่วนประกอบสปินเดิล และการระบายความร้อนของส่วนประกอบโครงสร้างพื้นฐาน เครื่องมือกลคุณภาพสูงมักติดตั้งตู้เย็นสำหรับกล่องควบคุมไฟฟ้าเพื่อให้ความเย็นแบบบังคับ

(4) อิทธิพลของรูปแบบโครงสร้างของเครื่องจักรต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น:

การอภิปรายเกี่ยวกับรูปแบบโครงสร้างของเครื่องมือกลในด้านการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนของเครื่องมือกล มักจะหมายถึงประเด็นต่างๆ เช่น รูปแบบโครงสร้าง การกระจายมวล คุณสมบัติของวัสดุ และการกระจายแหล่งความร้อน รูปแบบโครงสร้างส่งผลต่อการกระจายอุณหภูมิ ทิศทางการนำความร้อน ทิศทางการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อน และการจับคู่ของเครื่องมือกล

1) รูปแบบโครงสร้างของเครื่องมือกล ในแง่ของโครงสร้างโดยรวม เครื่องมือตัดเฉือนมีทั้งประเภทแนวตั้ง แนวนอน โครงสำหรับตั้งสิ่งของ และคานยื่น ฯลฯ และการตอบสนองทางความร้อนและความเสถียรค่อนข้างแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของกล่องสปินเดิลของเครื่องกลึงความเร็วรอบเกียร์อาจสูงถึง 35°C ส่งผลให้ปลายสปินเดิลยกขึ้น และเวลาสมดุลความร้อนจะใช้เวลาประมาณ 2 ชั่วโมง สำหรับเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์และมิลลิ่งเซ็นเตอร์แบบเอียงเบด เครื่องมือกลมีฐานที่มั่นคง ความแข็งแกร่งของเครื่องจักรทั้งหมดได้รับการปรับปรุงอย่างมาก เพลาหลักขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวมอเตอร์ และถอดส่วนเกียร์ออก โดยทั่วไปอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจะน้อยกว่า 15°C

2) อิทธิพลของการกระจายแหล่งความร้อน ในเครื่องมือกล แหล่งความร้อนมักถือเป็นมอเตอร์ เช่นมอเตอร์สปินเดิล มอเตอร์ฟีด และระบบไฮดรอลิก เป็นต้น ที่จริงแล้วไม่สมบูรณ์ ความร้อนที่เกิดจากมอเตอร์เป็นเพียงพลังงานที่ใช้โดยกระแสไฟฟ้าในอิมพีแดนซ์ของกระดองเมื่ออยู่ภายใต้โหลด และพลังงานส่วนใหญ่ถูกใช้ไปโดยความร้อนที่เกิดจากงานเสียดสีของแบริ่ง น็อตสกรู รางนำและ กลไกอื่นๆ ดังนั้นมอเตอร์จึงสามารถเรียกได้ว่าเป็นแหล่งความร้อนหลัก และแบริ่ง น็อต รางนำ และชิปจึงเรียกว่าแหล่งความร้อนทุติยภูมิ การเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนเป็นผลมาจากอิทธิพลร่วมกันของแหล่งความร้อนเหล่านี้ทั้งหมด

อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและการเสียรูปของแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แนวตั้งแบบเคลื่อนที่ด้วยคอลัมน์ระหว่างการเคลื่อนที่ป้อนในทิศทาง Y โต๊ะทำงานไม่เคลื่อนที่เมื่อป้อนในทิศทาง Y ดังนั้นจึงมีผลเพียงเล็กน้อยต่อการเสียรูปเนื่องจากความร้อนในทิศทาง X บนคอลัมน์ ยิ่งอยู่ห่างจากสกรูนำแกน Y มากเท่าไร อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น

สถานการณ์เมื่อเครื่องจักรเคลื่อนที่ในแกน Z แสดงให้เห็นเพิ่มเติมถึงอิทธิพลของการกระจายแหล่งความร้อนที่มีต่อการเสียรูปเนื่องจากความร้อน การป้อนแกน Z อยู่ห่างจากทิศทาง X ดังนั้นผลกระทบของการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนจึงน้อยลง ยิ่งคอลัมน์อยู่ใกล้น็อตมอเตอร์แกน Z มากเท่าไร อุณหภูมิก็จะสูงขึ้นและการเสียรูปก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

3) อิทธิพลของการกระจายตัวของมวล อิทธิพลของการกระจายมวลต่อการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนของเครื่องมือกลมีสามด้าน ประการแรก หมายถึงขนาดและความเข้มข้นของมวล ซึ่งมักหมายถึงการเปลี่ยนแปลงความจุความร้อนและความเร็วการถ่ายเทความร้อน และการเปลี่ยนเวลาในการบรรลุสมดุลความร้อน ประการที่สอง การปรับปรุงความแข็งทางความร้อนของโครงสร้างโดยการเปลี่ยนการจัดเรียงมวล เช่น การจัดเรียงของซี่โครงต่างๆ ภายใต้อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเท่ากัน ให้ลดอิทธิพลของการเสียรูปจากความร้อนหรือรักษาการเสียรูปสัมพัทธ์ให้เล็กลง ประการที่สาม หมายถึง การเปลี่ยนแปลงรูปแบบการจัดเรียงมวล เช่น การจัดเรียงโครงกระจายความร้อนภายนอกโครงสร้าง เพื่อลดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของส่วนประกอบของเครื่องมือกล

4) อิทธิพลของคุณสมบัติของวัสดุ: วัสดุที่แตกต่างกันมีพารามิเตอร์สมรรถนะทางความร้อนที่แตกต่างกัน (ความร้อนจำเพาะ การนำความร้อน และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น) ภายใต้อิทธิพลของความร้อนเดียวกัน อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและการเสียรูปจะแตกต่างกัน

2. การควบคุมการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนของเครื่อง

จากการวิเคราะห์และการอภิปรายข้างต้น อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและการเสียรูปเนื่องจากความร้อนของเครื่องมือกลมีปัจจัยหลายประการที่ส่งผลต่อความแม่นยำในการตัดเฉือน เมื่อใช้มาตรการควบคุม เราควรเข้าใจความขัดแย้งหลักและมุ่งเน้นไปที่การใช้มาตรการหนึ่งหรือสองมาตรการเพื่อให้ได้ผลลัพธ์สองเท่าโดยใช้ความพยายามเพียงครึ่งเดียว. ในการออกแบบเราควรเริ่มจาก 4 ทิศทาง คือ การลดการสร้างความร้อน การลดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ความสมดุลของโครงสร้าง และการระบายความร้อนที่เหมาะสม

(1) ลดไข้

การควบคุมแหล่งความร้อนเป็นมาตรการพื้นฐาน ในการออกแบบควรใช้มาตรการเพื่อลดค่าความร้อนของแหล่งความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ

1) เลือกกำลังไฟของมอเตอร์อย่างสมเหตุสมผล

กำลังไฟฟ้าเอาท์พุต P ของมอเตอร์เท่ากับผลคูณของแรงดันไฟฟ้า V และกระแส I ภายใต้สถานการณ์ปกติ แรงดันไฟฟ้า V จะคงที่ ดังนั้นการเพิ่มขึ้นของโหลดหมายความว่ากำลังขับของมอเตอร์เพิ่มขึ้นนั่นคือกระแสที่สอดคล้องกัน I ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน จากนั้นกระแส ความร้อนที่กระจายไปในอิมพีแดนซ์ของกระดองจะเพิ่มขึ้น หากมอเตอร์ที่เราออกแบบและเลือกทำงานเป็นเวลานานใกล้หรือเกินกำลังพิกัดอย่างมาก อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ด้วยเหตุนี้ จึงมีการทดสอบเปรียบเทียบกับหัวกัดของเครื่องกัดร่องเข็ม CNC BK50 (ความเร็วมอเตอร์: 960r/นาที อุณหภูมิโดยรอบ: 12°C)

จากการทดลองข้างต้นได้แนวคิดต่อไปนี้: จากมุมมองของประสิทธิภาพของแหล่งความร้อนไม่ว่าจะเป็นมอเตอร์แกนหมุนหรือมอเตอร์ฟีดเมื่อเลือกกำลังไฟพิกัดจะเป็นการดีที่สุดที่จะเลือกกำลังที่มีขนาดใหญ่กว่าประมาณ 25% กำลังที่คำนวณได้ ในการทำงานจริง กำลังขับของมอเตอร์จะสอดคล้องกับโหลด การจับคู่การเพิ่มกำลังพิกัดของมอเตอร์มีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อการใช้พลังงาน แต่สามารถลดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

2) ใช้มาตรการเชิงโครงสร้างที่เหมาะสมเพื่อลดค่าความร้อนของแหล่งความร้อนทุติยภูมิและลดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

ตัวอย่างเช่น: เมื่อออกแบบโครงสร้างแกนหมุน ควรปรับปรุงความเป็นแกนร่วมของแบริ่งหน้าและหลัง และควรใช้แบริ่งที่มีความแม่นยำสูง หากเป็นไปได้ ให้เปลี่ยนรางนำทางแบบเลื่อนเป็นรางนำแบบกลิ้งเชิงเส้น หรือใช้มอเตอร์เชิงเส้นตรง เทคโนโลยีใหม่เหล่านี้สามารถลดแรงเสียดทาน การสร้างความร้อน และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ

3) ในแง่ของเทคโนโลยี มีการใช้การตัดความเร็วสูง ขึ้นอยู่กับกลไกของการตัดด้วยความเร็วสูง

เมื่อความเร็วเชิงเส้นของการตัดโลหะสูงกว่าช่วงที่กำหนด โลหะที่ถูกตัดจะไม่มีเวลาที่จะเกิดการเสียรูปแบบพลาสติก ไม่มีความร้อนจากการเสียรูปเกิดขึ้นบนชิป และพลังงานการตัดส่วนใหญ่จะถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์ของชิปและ ถูกนำออกไป

(2) ความสมดุลของโครงสร้างเพื่อลดการเสียรูปจากความร้อน

ในเครื่องมือกลนั้น แหล่งความร้อนมีอยู่ตลอดเวลา และจำเป็นต้องให้ความสนใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการกำหนดทิศทางและความเร็วของการถ่ายเทความร้อนที่เอื้อต่อการลดการเสียรูปเนื่องจากความร้อน หรือโครงสร้างมีความสมมาตรที่ดีเพื่อให้การถ่ายเทความร้อนเป็นไปตามทิศทางสมมาตร การกระจายอุณหภูมิมีความสม่ำเสมอ และการเสียรูปจะหักล้างกัน ทำให้เกิดโครงสร้างความสัมพันธ์ทางความร้อน

1) การอัดแรงและการเสียรูปเนื่องจากความร้อน

ในระบบป้อนที่มีความเร็วสูงกว่า ปลายทั้งสองด้านของบอลสกรูมักจะถูกยึดในแนวแกนเพื่อสร้างความเค้นดึงล่วงหน้า โครงสร้างนี้ไม่เพียงแต่ปรับปรุงความเสถียรแบบไดนามิกและแบบคงที่สำหรับการป้อนความเร็วสูงเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการลดข้อผิดพลาดการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนอีกด้วย

อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของโครงสร้างคงที่ตามแนวแกนซึ่งยืดไว้ล่วงหน้า 35 ม. ภายในความยาวรวม 600 มม. นั้นค่อนข้างใกล้เคียงกันที่ความเร็วป้อนที่แตกต่างกัน ข้อผิดพลาดสะสมของโครงสร้างที่ยืดไว้ล่วงหน้าโดยยึดปลายทั้งสองข้างไว้จะน้อยกว่าข้อผิดพลาดของโครงสร้างที่มีปลายข้างหนึ่งยึดอยู่กับที่และปลายอีกข้างว่างที่จะยืดออกได้อย่างมาก ในโครงสร้างแรงดึงคงที่ตามแกนที่ปลายทั้งสองข้าง อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นซึ่งเกิดจากการให้ความร้อนส่วนใหญ่จะเปลี่ยนสถานะความเค้นภายในสกรูจากความเค้นดึงเป็นความเค้นเป็นศูนย์หรือความเค้นอัด ดังนั้นจึงมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อความแม่นยำในการเคลื่อนที่

2) เปลี่ยนโครงสร้างและเปลี่ยนทิศทางการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อน

สไลด์แกน Z ของเครื่องกัดร่องเข็ม CNC ที่ใช้โครงสร้างการยึดตามแนวแกนบอลสกรูที่แตกต่างกัน จำเป็นต้องมีข้อผิดพลาดด้านความลึกของร่องกัดที่ 5 ม. ในระหว่างการประมวลผล การใช้โครงสร้างลอยตามแนวแกนที่ปลายล่างของสกรู ความลึกของร่องจะค่อยๆ ลึกขึ้นจาก 0 ถึง 0.045 มม. ภายใน 2 ชั่วโมงหลังการประมวลผล ในทางกลับกัน การใช้โครงสร้างที่มีปลายด้านบนของสกรูลอยสามารถรับประกันได้ว่าความลึกของร่องจะเปลี่ยนไป

3) ความสมมาตรของรูปทรงเรขาคณิตของโครงสร้างเครื่องมือกลสามารถทำให้แนวโน้มการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนสม่ำเสมอและลดการเบี่ยงเบนของจุดปลายเครื่องมือ

ตัวอย่างเช่น เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ขนาดไมโคร YMC430 ที่เปิดตัวโดยบริษัท Yasda Precision Tools แห่งประเทศญี่ปุ่น ถือเป็นเครื่องแมชชีนนิ่งความเร็วสูงระดับซับไมครอน การออกแบบเครื่องมือกลจะคำนึงถึงประสิทธิภาพการระบายความร้อนอย่างเต็มที่

ประการแรก โครงสร้างเครื่องมือกลมีการนำโครงร่างที่สมมาตรอย่างสมบูรณ์มาใช้ เสาและคานเป็นโครงสร้างที่บูรณาการเป็นรูปตัว H ซึ่งเทียบเท่ากับโครงสร้างเสาคู่และมีความสมมาตรที่ดี สไลด์สปินเดิลแบบวงกลมโดยประมาณนั้นมีความสมมาตรทั้งแนวยาวและแนวขวาง

ตัวป้อนของแกนที่กำลังเคลื่อนที่ทั้งสามแกนใช้มอเตอร์เชิงเส้นตรง ซึ่งทำให้โครงสร้างมีความสมมาตรได้ง่ายขึ้น แกนหมุนทั้งสองแกนใช้การขับเคลื่อนโดยตรงเพื่อลดการสูญเสียแรงเสียดทานและการส่งผ่านทางกล

3. มาตรการทำความเย็นที่เหมาะสม

1) สารหล่อเย็นระหว่างการประมวลผลมีผลกระทบโดยตรงต่อความแม่นยำในการประมวลผล

มีการทดสอบเปรียบเทียบกับเครื่องเจียร double-end GRV450C การทดสอบแสดงให้เห็นว่าการแลกเปลี่ยนความร้อนของสารหล่อเย็นด้วยตู้เย็นมีประสิทธิภาพอย่างมากในการปรับปรุงความแม่นยำในการตัดเฉือน

เมื่อใช้วิธีการจ่ายน้ำหล่อเย็นแบบดั้งเดิม ขนาดชิ้นงานจะเกินพิกัดความเผื่อหลังจากผ่านไป 30 นาที หลังจากใช้ตู้เย็น กระบวนการปกติสามารถอยู่ได้นานกว่า 70 นาที สาเหตุหลักที่ทำให้ขนาดชิ้นงานเกินพิกัดความเผื่อที่ 80 นาทีก็คือจำเป็นต้องตกแต่งล้อเจียร (เพื่อขจัดเศษโลหะบนพื้นผิวล้อเจียร) และสามารถคืนความแม่นยำของเครื่องจักรเดิมได้ทันทีหลังการตกแต่ง ผลกระทบที่เห็นได้ชัดเจนมาก ในทำนองเดียวกัน สามารถคาดหวังผลลัพธ์ที่ดีมากจากการบังคับระบายความร้อนของสปินเดิล

2) เพิ่มพื้นที่ความเย็นตามธรรมชาติ

ตัวอย่างเช่น การเพิ่มพื้นที่ระบายความร้อนด้วยอากาศตามธรรมชาติให้กับโครงสร้างกล่องสปินเดิลยังสามารถให้ผลการกระจายความร้อนที่ดีในโรงงานที่มีการหมุนเวียนอากาศที่ดี

3) การกำจัดเศษอัตโนมัติในเวลาที่เหมาะสม

การดีดเศษที่มีอุณหภูมิสูงออกจากชิ้นงาน โต๊ะทำงาน และชิ้นส่วนเครื่องมือในเวลาที่เหมาะสมหรือแบบเรียลไทม์จะมีประโยชน์อย่างมากในการลดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและการเสียรูปเนื่องจากความร้อนของชิ้นส่วนสำคัญ