从主轴套筒经轴承·主轴先端的温度梯度,以及轴向热伸展(箭头)进行动画显示。
$$Q_{\text{gen}} = P_{\text{spindle}}\cdot \eta_{\text{loss}}, \qquad Q_{\text{net}} = Q_{\text{gen}}(1-\eta_{\text{cool}})$$
主轴发热 Q_gen 与冷却后的净发热 Q_net。P:主轴功率,η_loss≈10%,η_cool:冷却效率。
$$\Delta T = \frac{Q_{\text{net}}\cdot t}{m\cdot c_p}\cdot k, \qquad \delta_{\text{axial}} = \alpha\cdot L\cdot \Delta T$$
主轴温度上升 ΔT 与轴向热伸展 δ_axial。m:主轴质量,c_p:比热,k:放热修正,α:线膨胀系数,L:主轴长度。
$$\delta_{\text{total}} = \sqrt{\delta_{\text{axial}}^{2}+\delta_{\text{radial}}^{2}}, \qquad t_{\text{warm}} = 60+5\Delta T$$
合成热变位 δ_total 与暖机时间 t_warm 的目安。与要求精度比较进行合否判定。