（一）工藝系統(tǒng)的熱源

引起工藝系統(tǒng)熱變形的熱源大致可分為兩類：內(nèi)部熱源和外部熱源。

內(nèi)部熱源包括切削熱和摩擦熱；外部熱源包括環(huán)境溫度和輻射熱。切削熱和摩擦熱是工藝系統(tǒng)的主要熱源。

（二）工藝系統(tǒng)的熱平衡

工藝系統(tǒng)受各種熱源的影響，其溫度會逐漸升高。與此同時(shí)，它們也通過各種傳熱方式向四周散發(fā)熱量。當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)傳進(jìn)和散發(fā)的熱量相等時(shí)，則以為工藝系統(tǒng)達(dá)到了熱平衡。機(jī)床開動(dòng)后溫度緩慢升高，經(jīng)過一段時(shí)間溫度升至T衡便趨于穩(wěn)定。由開始升溫至T衡的這一段時(shí)間，稱為預(yù)熱階段。當(dāng)機(jī)床溫度達(dá)到穩(wěn)定值后，則被以為處于熱平衡階段，此時(shí)溫度場處于穩(wěn)定，其熱變形也就趨了穩(wěn)定。處于穩(wěn)定溫度場時(shí)引起的加工誤差是有規(guī)律的，因此，精密及大型工件應(yīng)在工藝系統(tǒng)達(dá)到熱平衡后進(jìn)行加工。

二、機(jī)床熱變形引起的加工誤差

機(jī)床受熱源的影響，各部分溫度將發(fā)生變化，由于熱源分布的不均勻和機(jī)床結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，機(jī)床各部件將發(fā)生不同程度的熱變形，破壞了機(jī)床原有的幾何精度，從而引起了加工誤差。

車床類機(jī)床的主要熱源是主軸箱中的軸承、齒輪、離合器等傳動(dòng)副的摩擦使主軸箱和床身的溫度上升，從而造成了機(jī)床主軸抬高和傾斜。加工中心在空轉(zhuǎn)時(shí)，主軸溫升與位移的丈量結(jié)果。主軸在水平方向的位移只有l(wèi)O?m，而垂直方向的位移卻達(dá)到180～200?m。這對于刀具水平安裝的臥式車床的加工精度影響較小，但對于刀具垂直安裝的自動(dòng)車床和轉(zhuǎn)塔車床來說，對加工精度的影響就不容忽視了。

對大型機(jī)床如導(dǎo)軌磨床、外圓磨床、龍門車床等長床身部件，其溫差的影響也是很明顯的。

減少和控制工藝系統(tǒng)熱變形的主要途徑有：

a.減少發(fā)熱，隔離熱源 合理選擇切削用量和刀具幾何角度或粗、精加工分開進(jìn)行以減少切削熱；從結(jié)構(gòu)和潤滑兩方面采取措施改善摩擦特性以減少切削熱；盡可能將機(jī)床中能夠分離的熱源部件，如電動(dòng)機(jī)、變速箱、液壓系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等從主機(jī)中分離出去；用隔熱材料將發(fā)熱部件與機(jī)床大件（如床身、立柱等）隔離開來。

b.冷卻、通風(fēng)、散熱 采用噴霧或大流量冷卻是減少工件和刀具變形的有力措施。大型數(shù)控機(jī)床和加工中心普遍采用冷凍機(jī)對潤滑油和切削液強(qiáng)制冷卻，以提高冷卻效果，此外還可加強(qiáng)通風(fēng)散熱，在熱源處加風(fēng)扇、散熱片和通風(fēng)窗口等。

c.均衡溫度場 將熱量有意識地從高溫區(qū)導(dǎo)向低溫區(qū)以補(bǔ)償溫度場的不對稱性。

d.加速熱平衡 熱平衡后，變形趨于穩(wěn)定，對加工精度影響小，精密零件應(yīng)待熱平衡后再進(jìn)行加工，且應(yīng)連續(xù)加工完畢。但大型機(jī)床熱平衡時(shí)間很長，可采用以下兩種方法加速其熱平衡；一是在加工前高速空轉(zhuǎn)，使機(jī)床在較短時(shí)間達(dá)到熱平衡；二是在機(jī)床適當(dāng)部位設(shè)置“控制熱源”人為地給機(jī)床加熱，使其較快地達(dá)到熱平衡狀態(tài)。

e.控制環(huán)境溫度 根據(jù)一晝夜氣溫的變化規(guī)律，晚上10小時(shí)至翌晨6時(shí)溫度變化最小，可將精度要求較高的零件放在這段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行加工與測量。精密機(jī)床應(yīng)安放在恒溫車間中使用。
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