5. Phương pháp nghiên cứu
2.5.2 Phân tích vòng lặp nhiệt
Những ý kiến cơ bản của sự phân tích vòng lặp nhiệt là để phân tích một máy công cụ thành vài thành phần như trong một bản thiết kế. Nói chung, nó thuận lợi hơn để nghiên cứu hoạt động nhiệt cho những yếu tố này, chẳng hạn như trục chính, hệ thống dẫn trục vít me, động cơ dịch chuyển, phương pháp phản hồi, kết cấu máy..vv hơn là toàn bộ máy. Moriwaki và Shamoto(1998) đánh giá sựđổi chỗ nhiệt trục chính dựa vào kiểm tra tốc độ quay và nhiệt độ xung quanh. Bossman và Tu (1999) phát triển mô hình khác để mô tả sự sinh nhiệt, truyền nhiệt và lắng nhiệt của trục chính tốc độ cao. Yohioka (2006) đề xuất sự điều khiển biến dạng nhiệt bằng xem xét sự cân bằng nhiệt trong hệ thống trục chính. Theo những công việc
này Xu (2007) mô phỏng trục chính sinh nhiệt của một máy mài bởi phân tích nguyên lí giới hạn. Zhao (2007) đánh giá sự biến dạng của trục chính máy CNC dựa vào sự phân tích tinh tế.
Kim và Cho (1997) và Yun đề xuất một phương pháp điện dung biến đổi, thuật toán và phương pháp nguyên lí giới hạn cho tạo mô hình của sai số nhiệt của trục vít me và của hệ thống dẫn động. Wu và Kung (2003) phân tích về số lượng biến dạng nhiệt của trục vít me dưới những bước tiến khác nhau và tải trọng đặt trước, và đánh giá nguồn nhiệt thông qua sự phân tích ngược lại. Kodera (2004) phát triển hệ thống đo xa tối ưu cho thời gian, đánh giá thực tế sự biến dạng dài nhiệt của trục vít me. Kim (2004) đề xuất một kế hoạch để miêu tả hoạt động điển hình của máy được trang bị cùng động cơ bước thẳng, và cho thấy rằng hệ thống làm mát của động cơ thẳng có thểảnh hưởng hoạt động nhiệt của máy.
Ale và Artes(2006) trình bày một phương pháp để nhận dạng và đánh giá độ
không thẳng gây ra bởi hệ thống mã hoá đường thẳng để cải thiện thủ tục hiệu chỉnh sai số nhiệt. Huo (2004) sử dụng phân tích nguyên lý giới hạn để miêu tả sự phân bố nhiệt của một máy mài
Đối với phạm vi nào đó, hiểu thấu đáo và diễn tả chính xác hoạt động nhiệt của các thành phần máy đạt được để so sánh với toàn bộ máy. Sự hạn chế chủ yếu cho sự phân tích nhiệt của toàn bộ máy là hoạt động co giãn nhiệt của khớp nối kết cấu đã trở nên khó hiểu. Một khớp nối của máy miêu tả vị trí tiếp xúc giữa các yếu tố máy cùng với mặt phẳng tiếp xúc và miêu tả sự thô ráp và gợn sóng. Attia và Kop cho thấy rằng sự dẫn hướng chỉ quan trọng trong cơ cấu máy của sự truyền nhiệt ngang qua mối nối máy. Sự biến dạng nhiệt của bộ phận máy trong chỗ tiếp xúc bịảnh hưởng đáng kể bởi sự không đồng dạng trong phân bố sức bền tiếp xúc. Sức bền tiếp xúc của mối nối tiếp xúc được kiểm soát nhiều hơn nữa bởi hình dạng tiếp xúc, độ dày của khoảng cách phân giới và độ dày của mặt phẳng. Ngoài ra, những nhân tố như tải trọng bên ngoài, độ mịn mặt phẳng và thuộc tính vật liệu của các thành phần máy, lực tiếp xúc, phạm vi nhiệt và sự tác động cơ khí cũng có ảnh hưởng tới hoạt động của của khớp nối máy.
Do đó, sự giảđịnh của tiếp xúc nhiệt đầy đủ hay sự cô lập là không cuốn hút, sự khó khăn tăng đáng kể trong sự mô phỏng chính xác hoạt động nhiệt của toàn bộ
máy. Ngoài ra, hầu hết sự phân tích hiện nay của toàn bộ máy đơn thuần chứng minh trên hình dáng danh nghĩa mà không xem xét đến vị trí có thể khác nhau vì sự
chuyển động của mỗi trục. Để tính toán cho sai số nhiệt phụ thuộc vị trí, nhiều sự
mô phỏng phải được thực hiện lặp đi lặp lại, mà tiêu tốn thời gian và sức lực. Khái niệm của vòng lặp nhiệt do đó được sử dụng để giải quyết những khó khăn được đề
cập ở trên. Thủ tục của phân tích vòng lặp nhiệt bao gồm sự phân tích, tạo mô hình sai số nhiệt cho mỗi liên kết nhiệt và chu trình nhiệt được trình bày trong những gì
đưới đây.