机床温度测量

制作人：张靖机床温度测量现代工业的不断发展，使得现代制造业对机械产品的质量要求越来越高，机械零件的精度取决于机床的加工精度，因此提高机床的加工精度显的尤为重要，热误差是影响机床精度的重要因素之一。机床内部和外部热源对机床的热干扰导致机床产生热变形，从而产生热误差。机床的误差主要有几何误差，热误差，和切削力误差，其中热误差占机床总误差的40%~70%左右。热误差对高精度机械产品的尺寸精度影响很大，进而也会影响到产品的加工过程质量，生产效率和成本。随着机床制造技术的发展，集合误差已经得到较好的解决，热误差成为影响机床加工精度的最主要因素，也是最难以解决的问题。目前，学术界和工业界正努力寻求可靠，实用的方法策略来评估热误差，进而减小，避免热误差。研究背景妨碍了热误差补偿技术在工业生产中实际应用，主要包括以下几种障碍：（1）热误差模型的精确性和鲁棒性不够在热误差补偿系统中，在加热和冷却过程中热误差模型是否精确是一个很实际的问题，随时间变化的热误差相对于几何误差更加难以建模。（2）缺乏温度传感器最优布置方法热误差模型的精确度和鲁棒性和大程度上取决于温度床干起的布置。在多数研究成功中如何确定温度传感器的位置，有些凭经验，基于工程判断和研究者的个人经验，通常是通过实验和误差处理达到的，机床温度场合热误差的动态特性在这个过程中没有得到深入考虑。（3）缺乏对热干扰，温度场合热误差动态特性分析的工具建立精确，健壮的热误差模型和优化温度传感器布置，要求彻底理解机床结构热干扰，温度场，热误差的动态特性。大多数研究者试图通过实验得到这些动态特性，但是这个过程是非常耗时，而且得到的结果总是很有限。所以需要开发软件工具来寻求机床热系统和热弹性系统的动态特性。机床配备的温度控制装置温度传感器研究目录温度传感器的定义温度传感器的特点温度传感器的工作原理温度传感器的分类机床的热变形减小机床误差温度传感器的定义

利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。这些呈现规律性变化的物理性质主要有体。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。温度传感器的特点：

测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。温度传感器的工作原理温度传感器热电偶的应用原理温度传感器热电阻的应用原理温度传感器液体温度计的应用原理温度传感器的热电偶工作原理：

将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。温度传感器热电偶就是利用这一效应来工作的。

温度传感器的热电阻工作原理：

温度传感器热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。

温度传感器液体温度计的应用原理：

液体温度计是利用感温液体受热膨胀原理工作的。温度传感器的分类：1、接触式温度传感器2、非接触式温度传感器

接触式温度传感器：

接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。传感器直接与被测物体接触进行温度测量，由于被测物体的热量传递给传感器，降低了被测物体温度，特别是被测物体热容量较小时，测量精度较低。因此采用这种方式要测得物体的真实温度的前提条件是被测物体的热容量要足够大。

非接触式温度传感器：

主要是利用被测物体热辐射而发出红外线，从而测量物体的温度，可进行遥测。其制造成本较高，测量精度却较低。优点是：不从被测物体上吸收热量；不会干扰被测对象的温度场；连续测量不会产生消耗；反应快等。机床的热变形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，使工件与道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。机床产生热变形的原因机床产生热变形的主要原因是热源及机床各部分的温差。热源通常都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他外界热源等。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。切削温度的测量仪器切削温度的测量如何减小机床的热误差1、机床温升控制。改善机床的冷却系统，利用引入附加冷却热源的方法使温度得到控制，从而减小因温度变化引起的误差。这类方法对减小机床复杂变形具有良好的效果，但是机床线性膨胀问题不能解决，环境温度变化的影响呀较难补偿，对机床结构也要进行