超精密機(jī)床靜壓氣浮導(dǎo)軌表面微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究
本文選題:超精密機(jī)床 + 氣浮導(dǎo)軌表面; 參考:《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》2017年03期
【摘要】:以減少超精密機(jī)床氣浮導(dǎo)軌高速運(yùn)動(dòng)時(shí)氣體阻力為設(shè)計(jì)目標(biāo),應(yīng)用雷諾平均方程(Reynolds-averaged Navier Stokes equations,RANS)和帶旋流修正的k-ε湍流模型,建立導(dǎo)軌微結(jié)構(gòu)功能表面流體動(dòng)力學(xué)減阻分析模型。采用減阻機(jī)理分析與仿真方法對(duì)比分析矩形溝槽、V形溝槽、U形溝槽、Space-V溝槽等四種微結(jié)構(gòu)表面構(gòu)型,確定最適合超精密機(jī)床氣浮導(dǎo)軌表面減阻需求的構(gòu)型是V形溝槽結(jié)構(gòu)表面。繼而對(duì)V形溝槽表面幾何參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),獲得優(yōu)化的溝槽角度、寬度、間距設(shè)計(jì)參數(shù),確定最優(yōu)超精密機(jī)床靜壓氣浮導(dǎo)軌微結(jié)構(gòu)功能表面。該設(shè)計(jì)研究可用于進(jìn)一步保障超精密機(jī)床設(shè)計(jì)精度和運(yùn)動(dòng)精度。
[Abstract]:With the aim of reducing the gas resistance of the air floating guideway when the ultra-precision machine tool is moving at high speed, the drag reduction analysis model of the functional surface hydrodynamics of the guide rail with micro-structure is established by using the Reynolds average equation, Reynolds average Navier and Stokes equationsRANSs) and the k- 蔚 turbulence model with swirl modification. The drag reduction mechanism analysis and simulation method are used to compare and analyze the surface configurations of four kinds of microstructures, such as rectangular grooves, V-grooves, U-grooves and Space-V grooves. It is determined that the most suitable configuration for drag reduction on the surface of air-floating guideways of ultra-precision machine tools is the V-groove structural surface. Then the geometric parameters of V-shaped grooves are optimized, and the optimum design parameters of groove angle, width and spacing are obtained, and the functional surface of the micro-structure of the hydrostatic air floating guideway of the ultra-precision machine tool is determined. The design research can be used to further guarantee the design accuracy and motion accuracy of ultra-precision machine tools.
【作者單位】: 上海理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;上海航天控制技術(shù)研究所;哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51405300)
【分類號(hào)】:TG502.1
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1848157
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