航空航天、汽車、國(guó)防等制造業(yè)的飛速發(fā)展,對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的高轉(zhuǎn)速、高定位精度等性能要求不斷提高。但隨之帶來(lái)的是進(jìn)給系統(tǒng)發(fā)熱量逐漸增加,造成熱變形誤差增大、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)剛度降低、振動(dòng)加劇,以至機(jī)床加工精度下降�，F(xiàn)有研究主要關(guān)注進(jìn)給系統(tǒng)單一的熱學(xué)性能和力學(xué)性能,較少考慮熱-力耦合作用下的動(dòng)態(tài)性能,不利于提高進(jìn)給系統(tǒng)綜合性能。為此本文以高速數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)為研究對(duì)象,結(jié)合實(shí)際工況分析系統(tǒng)熱特性、動(dòng)態(tài)特性及熱-力耦合作用下的振動(dòng)特性。具體研究如下:（1）探索高速進(jìn)給系統(tǒng)熱-力耦合振動(dòng)研究方法,制定熱-力耦合振動(dòng)研究路線,包括熱特性、動(dòng)態(tài)特性及熱-力耦合振動(dòng)特性分析。（2）計(jì)算熱源發(fā)熱量、關(guān)鍵結(jié)合面接觸熱阻和對(duì)流換熱量,施加移動(dòng)熱載荷,建立仿真模型,完成穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)、瞬態(tài)溫度場(chǎng)及熱-結(jié)構(gòu)耦合分析。結(jié)果表明:進(jìn)給系統(tǒng)最大溫升為21.08℃,最大熱變形達(dá)17.264um。針對(duì)局部區(qū)域發(fā)熱嚴(yán)重,設(shè)計(jì)了局部冷卻裝置并分析其影響冷卻效果的因素,研究發(fā)現(xiàn):流速、氣流溫度等參數(shù)對(duì)冷卻效果影響顯著,為此進(jìn)一步優(yōu)化了冷卻裝置。（3）計(jì)算切削激振力,建立軸承副、螺母副和導(dǎo)軌副等結(jié)合面模型,確定結(jié)合面等效動(dòng)力學(xué)參數(shù),完成... 

【文章來(lái)源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．丨試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)示意圖??

圖１．２分段模型預(yù)測(cè)結(jié)果分析??Ｘｕ［Ｍ通過(guò)有限元法（ＦＥＭ）和改進(jìn)的集總電容法（ＭＬＣＭ）的熱模型估計(jì)滾??珠絲杠系統(tǒng)的熱誤差和空氣冷卻系統(tǒng)的有效性，實(shí)驗(yàn)表明（如圖１．３）：這些方法較??好地預(yù)測(cè)滾進(jìn)給系統(tǒng)的熱特性和空氣冷卻性能。??ｒ？ｉ?ｕ？??？?？姻?？?？?＊?－?－?？？＊＊？??Ａ－?Ｗ＾ｙ?．一?？?＊－＊?罨＿馨爹??其－?ｍ?￣?…樹(shù)滅?＿、－?－?？？？？？？?＊?？，?５＾－——??ｒ？?一耆??�。�??§??｜?２６．??＾?■?４＾??２４＂?／‘＞▲▲▲▲．▲會(huì)：??＊??２Ｑ?ｊ?Ｉ?ｉ?．?８?乂?ｉ??０?ＳＯＯ?１００Ｄ?１５００?２０００?２６００??Ｔ？ｒ？Ｓ（５｝??圖１．３實(shí)驗(yàn)和ＭＬＣＭ法計(jì)算結(jié)果對(duì)比??殷國(guó)富［２Ｑ］分析機(jī)床整機(jī)和零部件的熱變形誤差后，提出使用熱態(tài)信息鏈描述??零部件與機(jī)床整機(jī)之間的熱特性關(guān)系，并采用包含溫度場(chǎng)和熱變形的有限元模型??作為分析載體。提出熱態(tài)信息挖掘方法，研究表明進(jìn)給系統(tǒng)是導(dǎo)致整機(jī)精度下降的??關(guān)鍵部件。最后以加工中心為研究對(duì)象，使用熱態(tài)信息鏈法為加工中心結(jié)構(gòu)的優(yōu)化??設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)，優(yōu)化后熱誤差減�。福担担酰�，證明該方法的可靠性??表１．１進(jìn)給系統(tǒng)熱特性建模方法??序號(hào)人物?核心方法?主要內(nèi)容??１?Ｓｈｉ?熱誤差理論建模采用回歸分析法，利用溫度數(shù)據(jù)建立熱誤差理論模型。??２?何波?熱特性結(jié)構(gòu)優(yōu)化采用多元線性回歸法優(yōu)化測(cè)溫點(diǎn)的布局。??３?Ｗｕ?熱特性實(shí)驗(yàn)?實(shí)驗(yàn)獲得溫度場(chǎng)和熱變形

、＿?１?�。�?ｍ??圖１．２分段模型預(yù)測(cè)結(jié)果分析??Ｘｕ［Ｍ通過(guò)有限元法（ＦＥＭ）和改進(jìn)的集總電容法（ＭＬＣＭ）的熱模型估計(jì)滾??珠絲杠系統(tǒng)的熱誤差和空氣冷卻系統(tǒng)的有效性，實(shí)驗(yàn)表明（如圖１．３）：這些方法較??好地預(yù)測(cè)滾進(jìn)給系統(tǒng)的熱特性和空氣冷卻性能。??ｒ？ｉ?ｕ？??？?？姻?？?？?＊?－?－?？？＊＊？??Ａ－?Ｗ＾ｙ?．一?？?＊－＊?罨＿馨爹??其－?ｍ?￣?…樹(shù)滅?＿、－?－?？？？？？？?＊?？，?５＾－——??ｒ？?一耆??�。�？??§??｜?２６．??＾?■?４＾??２４＂?／‘＞▲▲▲▲．▲會(huì)：??＊??２Ｑ?ｊ?Ｉ?ｉ?．?８?乂?ｉ??０?ＳＯＯ?１００Ｄ?１５００?２０００?２６００??Ｔ？ｒ？Ｓ（５｝??圖１．３實(shí)驗(yàn)和ＭＬＣＭ法計(jì)算結(jié)果對(duì)比??殷國(guó)富［２Ｑ］分析機(jī)床整機(jī)和零部件的熱變形誤差后，提出使用熱態(tài)信息鏈描述??零部件與機(jī)床整機(jī)之間的熱特性關(guān)系，并采用包含溫度場(chǎng)和熱變形的有限元模型??作為分析載體。提出熱態(tài)信息挖掘方法，研究表明進(jìn)給系統(tǒng)是導(dǎo)致整機(jī)精度下降的??關(guān)鍵部件。最后以加工中心為研究對(duì)象，使用熱態(tài)信息鏈法為加工中心結(jié)構(gòu)的優(yōu)化??設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)，優(yōu)化后熱誤差減小８５．５ｕｍ，證明該方法的可靠性??表１．１進(jìn)給系統(tǒng)熱特性建模方法??序號(hào)人物?核心方法?主要內(nèi)容??１?Ｓｈｉ?熱誤差理論建模采用回歸分析法

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]宏宏雙驅(qū)動(dòng)微量進(jìn)給伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 于翰文.山東大學(xué) 2016
[2]滾珠絲杠副直線導(dǎo)軌進(jìn)給單元?jiǎng)討B(tài)性能研究[D]. 許向榮.山東大學(xué) 2011
[3]數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性辨識(shí)與狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法研究[D]. 胡峰.華中科技大學(xué) 2009

碩士論文
[1]龍門(mén)加工中心進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 仇政.山東大學(xué) 2017
[2]數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)熱誤差分析與試驗(yàn)研究[D]. 鄒存建.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2017
[3]基于Abaqus的車銑復(fù)合機(jī)床熱特性分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 嚴(yán)波.華中科技大學(xué) 2016
[4]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(xué) 2016
[5]考慮結(jié)合面影響的專用插床動(dòng)態(tài)特性分析與優(yōu)化[D]. 李坤.江蘇科技大學(xué) 2015
[6]銑車復(fù)合加工中心雙驅(qū)絲杠靜動(dòng)熱態(tài)特性分析及尺寸優(yōu)化[D]. 閆冰.蘭州理工大學(xué) 2014
[7]數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)關(guān)鍵功能部件的熱特性研究[D]. 李虎.東北大學(xué) 2014
[8]高速加工中心熱分析與熱誤差補(bǔ)償研究[D]. 郭松路.鄭州大學(xué) 2014
[9]滾珠絲杠螺母副結(jié)合面動(dòng)態(tài)特性參數(shù)識(shí)別與試驗(yàn)研究[D]. 董香龍.南京理工大學(xué) 2014
[10]數(shù)控機(jī)床直線進(jìn)給系統(tǒng)熱特性分析技術(shù)研究和工具開(kāi)發(fā)[D]. 紀(jì)艷麗.南京理工大學(xué) 2014



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