精密数控车床批量加工零件的精度稳定性是衡量机床性能的重要指标,其中加工过程中的进给轴受热伸长是影响加工精度的重要因素之一。对数控车床进给轴热变形方向及伸长量进行研究,对比丝杠预拉伸及数控系统热误差补偿功能,指出这两种降低进给轴热误差方法局限性,提出一种使用中空油冷循环系统降低进给轴热误差的方法。该中空油冷循环系统,一方面通过中空丝杠内循环的冷却油带走丝杠螺母的发热量,另一方面通过轴承室内循环冷却油带走轴承的发热量。进行了系统结构设计与实验验证,结果表明该系统可以使进给系统在加工时保持温度稳定,降低热误差,进而提升批量加工的精度稳定性。

针对主轴热伸长实时补偿脉冲调制困难、补偿信号的插入时机难以准确判断、反馈信号与补偿信号易干涉问题,研究了RT-Linux实时运行环境下的脉冲叠加热伸长补偿控制方法,基于最小二乘支持向量机数学模型预测主轴热伸长,进而将预估值转换为等效的热伸长补偿脉冲,在数控机床的位置反馈环中,通过轮询方式获得插入时机,及时将补偿信号叠加到反馈脉冲序列中,CNC控制器透明地接收修正后的反馈脉冲并且实施位置补偿,从而满足了补偿控制系统灵活性、开放性与实时性的要求。

滚珠丝杠副预拉伸机构是针对热伸长问题专门设计的传动机构,这种机构装配简单,可以有效减小热效应对滚珠丝杠副传动精度的影响。

介绍一种实用新型专利“弹簧预紧式液压浮动尾座”的结构和特点，在细长轴的加工过程中起到消除热伸长和弯曲变形的作用。