隨著我國“中國制造2025”的戰(zhàn)略目標逐步推進,五軸聯(lián)動數(shù)控機床作為高端制造裝備在船舶、航空航天等領域應用也越來越廣,其加工精度也越來越重視。五軸數(shù)控機床自身具有運動部件多,主軸轉數(shù)高和進給速度快等特點,導致其發(fā)熱機理復雜,由發(fā)熱導致的熱變形誤差對機床的加工精度影響嚴重。本文以沈陽機床公司生產的VMC-0656e五軸聯(lián)動加工中心為研究對象,利用有限元法對其空載與加載狀態(tài)的溫度場與主要部件的熱變形分析研究;針對機床的主要熱誤差采用分解法進行了各部分熱特性實驗,通過采集溫度及熱誤差數(shù)據(jù),與仿真分析數(shù)據(jù)進行了對比;并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)樣本,對加載狀態(tài)下的主要熱誤差完成了建模,并對各部分和整機的熱誤差預測效果進行了分析。本文的主要研究內容如下:（1）對VMC-0656e五軸加工中心的熱源和邊界條件進行了分析,使用相關的經(jīng)驗公式對各熱源空載與加載狀態(tài)的生熱率和對流散熱系數(shù)進行了計算,并利用有限元法進行了溫度場與主要部件的熱變形分析,獲得了該五軸加工中心各部分產生主要的熱誤差分布情況。（2）根據(jù)實驗分析對象的結構特點,參考相關理論與有限元分析結果,開展了五軸加工中心的主要熱誤差實驗與建模研究,建立了主要... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 五軸機床熱特性分析研究現(xiàn)狀
        1.2.2 五軸機床溫度與熱誤差測量技術研究現(xiàn)狀
        1.2.3 五軸機床熱誤差預測研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究的主要內容及方法
        1.3.1 課題來源
        1.3.2 主要研究內容
第二章 五軸高速加工中心熱特性仿真研究
    2.1 機床熱特性相關理論研究
        2.1.1 傳熱學基礎理論
        2.1.2 機床熱變形因素分析
    2.2 VMC-0656e五軸高速加工中心簡介
        2.2.1 機床簡介及機床性能參數(shù)
        2.2.2 建立有限元模型
    2.3 空載狀態(tài)溫度場與變形場分析
        2.3.1 機床熱源生熱計算
        2.3.2 對流邊界條件計算
        2.3.3 空載狀態(tài)溫度場分析
        2.3.4 空載狀態(tài)變形場分析
    2.4 加載狀態(tài)溫度場與變形場分析
        2.4.1 機床熱源生熱與邊界條件計算
        2.4.2 機床加載狀態(tài)溫度場分析
        2.4.3 機床加載狀態(tài)變形場分析
    2.5 本章小結
第三章 五軸高速加工中心熱特性實驗分析
    3.1 五軸加工中心熱誤差分析
        3.1.1 各軸熱誤差分析
        3.1.2 機床主要熱誤差數(shù)學模型
    3.2 .實驗總體方案
        3.2.1 實驗總體方案
        3.2.2 實驗數(shù)據(jù)采集
    3.3 空載狀態(tài)機床熱特性實驗分析
        3.3.1 主軸空載狀態(tài)實驗分析
        3.3.2 進給軸空載狀態(tài)實驗分析
        3.3.3 旋轉工作臺空載狀態(tài)實驗分析
    3.4 加載狀態(tài)機床熱特性實驗分析
        3.4.1 機床三軸部分加載狀態(tài)實驗分析
        3.4.2 機床工作臺部分加載狀態(tài)實驗分析
    3.5 仿真分析與實驗分析對比
    3.6 本章小結
第四章 五軸加工中心熱誤差預測方法研究
    4.1 五軸加工中心熱誤差預測方法
        4.1.1 整機熱誤差分析
        4.1.2 熱誤差預測方法
    4.2 五軸加工中心溫度關鍵點選取
        4.2.1 灰色關聯(lián)度法
        4.2.2 偏相關分析法
    4.3 五軸加工中心各軸熱誤差建模
        4.3.1 基于多元線性回歸模型的熱誤差建模分析
        4.3.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型的熱誤差建模及預測
        4.3.3 基于時間的熱誤差建模及預測
        4.3.4 預測效果對比
    4.4 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于模糊C均值聚類法和多元線性回歸理論的銑床熱誤差研究[J]. 余蔚荔,王素娟.  機床與液壓. 2018(01)
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博士論文
[1]五軸數(shù)控機床幾何與熱誤差實時補償關鍵技術及其試驗研究[D]. 姜輝.上海交通大學 2014
[2]五軸數(shù)控機床幾何與熱致空間誤差檢測辨識及模型研究[D]. 何振亞.浙江大學 2014
[3]雙轉臺五軸數(shù)控機床誤差的動態(tài)實時補償研究[D]. 張宏韜.上海交通大學 2011

碩士論文
[1]五軸聯(lián)動龍門加工中心熱變形分析及結構優(yōu)化[D]. 邵靈芝.東南大學 2017
[2]臥式加工中心主軸熱誤差動態(tài)檢測與建模方法的研究[D]. 王洪福.大連理工大學 2016
[3]臥式加工中心熱特性分析與工作空間熱誤差建模方法[D]. 楊金玉.天津大學 2016
[4]立式加工中心主軸熱誤差預測及補償[D]. 王乾俸.山東大學 2015
[5]五軸機床熱誤差機理與綜合誤差補償策略研究[D]. 叢長龍.長春工業(yè)大學 2015
[6]銑車復合加工中心整機熱特性分析研究[D]. 張彬.蘭州理工大學 2014
[7]銑車復合加工中心整機熱變形及誤差補償?shù)难芯縖D]. 劉征文.蘭州理工大學 2013
[8]加工中心熱誤差機理分析及誤差實時補償研究[D]. 楊漪.上海交通大學 2013
[9]GQ1070龍門加工中心熱特性分析[D]. 陳欣.浙江工業(yè)大學 2012
[10]大型龍門數(shù)控機床溫度測點優(yōu)化與熱誤差建模技術研究[D]. 趙瑞月.南京航空航天大學 2012



本文編號：3156681