隨著機(jī)床行業(yè)的發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)于機(jī)床性能的要求日益提高,我國(guó)要想在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中不處于劣勢(shì)就必須掌握高精度機(jī)床的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。在減小工件誤差的研究中發(fā)現(xiàn),在高精度機(jī)床中熱變形是影響工件誤差主要原因,因此減小機(jī)床熱變形是提高機(jī)床加工精度十分重要的方法。本文以減小機(jī)床熱變形為切入點(diǎn),對(duì)自主研發(fā)的五軸數(shù)控機(jī)床—螺旋錐齒輪加工機(jī)床進(jìn)行研究,分析機(jī)床整機(jī)溫度場(chǎng)和熱變形,根據(jù)分析結(jié)果對(duì)溫度場(chǎng)和熱變形場(chǎng)影響最大的進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),并建立機(jī)床熱誤差預(yù)測(cè)模型對(duì)熱誤差進(jìn)行預(yù)測(cè)和補(bǔ)償。主要研究?jī)?nèi)容及取得的成果如下:（1）分析確定五軸螺旋錐齒輪數(shù)控機(jī)床的主要熱源和散熱方式,并依據(jù)機(jī)床具體工作情況對(duì)熱源生熱的和機(jī)床散熱進(jìn)行計(jì)算,設(shè)置有限元熱分析的熱載荷和邊界條件。（2）利用熱像儀對(duì)與研究機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與電機(jī)功率相似的VMC立式加工中心進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,建立絲杠體與空氣的對(duì)流換熱系數(shù)計(jì)算模型,并對(duì)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行修正。（3）在不同工況下,對(duì)機(jī)床整機(jī)進(jìn)行溫度場(chǎng)分析,獲得穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)溫度分布云圖,再結(jié)合溫度場(chǎng)與機(jī)床受力情況進(jìn)行熱—結(jié)構(gòu)耦合分析得到熱變形分布云圖,由溫度和熱變形分布云圖可知,進(jìn)給系統(tǒng)生熱變形是影響整機(jī)熱變... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

五軸數(shù)控機(jī)床1

沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的部件，其中主軸減速箱 a 控制刀具主軸方向轉(zhuǎn)主軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸減速箱 c 控制工件沿 Z 軸轉(zhuǎn)動(dòng)。系統(tǒng)：包括伺服電機(jī)、滾珠絲杠系統(tǒng)、導(dǎo)軌等，是完成機(jī)性導(dǎo)軌 1 和滾珠絲杠 1 控制滑枕沿 X 軸方向移動(dòng)，線性導(dǎo) 軸方向移動(dòng)，線性導(dǎo)軌 3 和滾珠絲杠 3 控制工件沿 Y 軸方究思路及內(nèi)容控機(jī)床為研究對(duì)象，針對(duì)其溫升大和精度達(dá)不到要求的問(wèn)利用有限元分析軟件對(duì)機(jī)床整機(jī)進(jìn)行溫度場(chǎng)和熱變形場(chǎng)進(jìn)據(jù)對(duì)機(jī)床進(jìn)行改進(jìn)和誤差預(yù)測(cè)。工作流程如圖 1.2 所示：

圖 2.1 導(dǎo)熱分析模型Fig. 2.1 Thermal analysis model理以及熱力學(xué)第一定律：ΦQΦUiυod d d d入單元的總熱量，J；υd Q為單元產(chǎn)生的總熱量，J； d U為單元內(nèi)能的變化量，J。ixyzd Φ dΦ dΦ dΦoxxyyzzΦΦΦΦddddddd ，導(dǎo)入單元的熱量可以由公式（2.14）計(jì)算： xyztΦqxyλxzytΦqxzλyzxtΦqyzλzzyyxxddddddddddddddd


本文編號(hào)：3472814