工艺过程的自动化和精密加工的发展对机床的加工精度和精度稳定性提出了越来越高的要求。机床在内外热源的影响下,各部件将发生不同程度的热变形,使工件与刀具之间的相对运动关系遭到破坏,也使机床的精度下降。
在通常情况下,为了使机床的热变形达到稳定的数值,需要花费很多时间来预热机床,这就直接影响了机床的生产率。对于数控机床来说,因为全部加工尺寸是预先编制的指令控制的,热变形的影响就更为严重。因此,认真分析数控机床热变形的成因,并研究防范措施具有十分重要的意义。
机床产生热变形的主要原因是热源及机床各部分的温差。热源通常包括加工中的切削热、运动副的摩擦热和动力源的发热以及辐射与周围环境等其它外界热源等。此外,机床零件的材料、结构、形状和尺寸的不一致也是产生热变形的重要因素。