PHÂN TÍCH CÁC THÀNH PHẦN SAI SỐ VÀ CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY RA SAI SỐ
2.2.5 Sai số do nhiệt
Một máy công cụ thường ho ạt động ở trạng thái không ổn định về nhiệt do nhiệt xuất hiện từ nhiề u nguồ n. Mọi thay đổi về sự phân bố nhiệt độ của máy công cụ gây ra biến dạng do nhiệt và t ác động đến độ chính xác gi a công. Các nguồn nhiệt do ma s át như ma sát trong t hiết bị truyền động và hộp tốc độ, ma sát ở ổ đỡ và sống dẫn hướng, nhiệt xuất hiện do quá trình gia công như quá trình c ắt. Các nguồn nhiệt bên ngo ài bao gồm bức xạ nhiệt, ánh nắng mặt trời hay nhiệt độ môi trường. Các nguồn nhiệt chính trong máy công c ụ xuất phát từ:
- Bánh r ăng và dầu t hủy l ực; - Thiết bị dẫn động và li hợp; - Bơm và động cơ;
- Sống dẫn hướng và vít me bi ; - Quá trình c ắt và tạo phoi; - Nguồn nhiệt từ bên ngoài.
Các tác động của các nguồn nhiệt này ảnh hưởng đến sai lệch vị trí, độ thẳng và sai lệch góc.
* Giảm sai số d o nhiệt trong quá trình thiết kế
Việc thiết kế cấu trúc để cải tiến chế độ nhiệt của máy công cụ thực hiện theo các hướng s au:
- Giảm các nguồn sinh nhiệt và t ác động của nhiệt đến máy: Gắn động cơ và hộp tốc độ bê n ngo ài máy;
- Phân t án nhiệt do mát sát t ại ổ đỡ và thiết bị dẫn động;
- Xem xét khả năng biến dạng nhiệt gi ữa dụng cụ và phôi để gi ảm thiể u s ai số
này khi thiết kế máy.
* Giảm sai số nhiệt trong quá trình sử dụng
Sai số vị trí do sự gi ãn nở nhiệt của vít me bi là yếu tố đầu tiên cần phải làm giảm đi. Phần lớn lực ma s át trong hệ dẫn động được t ạo thành bởi vít me bi. Kết quả này l à do động học phức t ạp của cơ c ấu vít me bi ..
Các loại khác trong chế độ nhiệt phụ t huộc khớp cầu có gi ãn nở tự do hay khô ng. Để giảm sự ảnh hưởng c ủa nhiệt độ có hai phương pháp bù đ ã được đề xuất (Braasch 2002): Làm mát vít me bi và bù b ằng phần mềm. Việc l àm mát vít me bi có sự bất lợi liên quan tới vấn đề kín khít. Sự nghiên cứu đang được thực hiện để bù sự
biến dạng nhiệt với sự hỗ trợ của c ác mô hì nh phân tích, các mạng nơron và c ác phương pháp thực nghiệm. Để bù sự gi ãn nở c ủa khớp nối cầu, sự phân bố nhiệt của nó phải được biết và phụ thuộc vào sơ đồ cắt. Trực tiếp đo nhiệt của vít me quay rất khó. Tuy nhiên, sự giãn nở nhiệt của dụng cụ có thể được tính toán bằng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) ( Takuchi 1982). Bằng sự tính to án nhiệt phân bố trong vít me, chúng ta có thể bù được sai số bằng phần mềm.