MGK7120平面高精密數(shù)控磨床加工精度受到雙V型導軌熱變形的影響,尤其是雙V型導軌在Y向上的熱位移將直接影響十字拖板以及被加工零件的Y向位置精度。通過分析磨床油池-基座系統(tǒng)在工作時的溫升以及熱變形情況,可以掌握十字拖板雙V型導軌的熱變形機理,為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供優(yōu)化依據(jù),降低V型導軌熱敏感方向的熱位移,是提高磨床加工精度的關(guān)鍵。本論文以MGK7120數(shù)控高精度臥軸矩臺平面磨床油池-基座系統(tǒng)的數(shù)字化模型作為研究對象,對磨床油池-基座系統(tǒng)建立了有限元模型并且通過流固熱耦合分析,得到基座導軌的具體熱變形值,并且采用與試驗相結(jié)合的方法分驗證了磨床油池-基座系統(tǒng)有限元模型的可靠性。具體工作如下:(1)對MGK7120磨床結(jié)構(gòu)進行了詳細了解,結(jié)合產(chǎn)品說明書分析了磨床油池溫升的原因。以傳熱學理論為基礎(chǔ),對具有不同導熱系數(shù)的物質(zhì)之間的三種基本傳熱模式做了理論闡釋與分析,且進一步總結(jié)了傳熱分析的四種分析方法,根據(jù)磨床實際工作情況,確定了磨床基座與空氣、磨床基座與流體、流體與空氣之間的對流換熱系數(shù),確定了流固熱耦合仿真分析過程中需要的邊界參數(shù)。(2)建立了MGK7120高精度臥軸矩臺平面磨床油池-基座系統(tǒng)...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 機床熱性能分析以及優(yōu)化的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 機床熱性能分析的現(xiàn)狀
        1.2.2 機床熱特性優(yōu)化的研究現(xiàn)狀
    1.3 MGK7120數(shù)控平面磨床介紹
        1.3.1 MGK7120磨床工作原理介紹
        1.3.2 MGK7120磨床油池-基座結(jié)構(gòu)特點
    1.4 本論文的研究意義和主要研究工作
第2章 平面磨床熱特性理論分析
    2.1 引言
    2.2 熱量傳遞
        2.2.1 熱傳導
        2.2.2 熱對流
        2.2.3 熱輻射
    2.3 磨床熱源與熱變形分析
        2.3.1 磨床熱源分析
        2.3.2 磨床熱變形分析
    2.4 熱分析計算方法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 MGK7120磨床油池-基座系統(tǒng)流固熱耦合分析
    3.1 引言
    3.2 熱傳導理論基礎(chǔ)
    3.3 磨床油池-基座溫度場的邊界條件
    3.4 MGK7120磨床油池-基座有限元模型的建立
        3.4.1 MGK7120磨床基座三維建模
        3.4.2 定義材料屬性
        3.4.3 磨床油池-基座系統(tǒng)三維模型網(wǎng)格劃分
        3.4.4 磨床油池-基座系統(tǒng)邊界載荷的設(shè)定
    3.5 流固熱耦合分析
        3.5.1 磨床基座溫度場分析
        3.5.2 磨床基座熱-結(jié)構(gòu)耦合理論基礎(chǔ)
        3.5.3 磨床基座熱變形分析
        3.5.4 使用Ansys APDL提取V型導軌熱變形結(jié)果
    3.6 MGK7120磨床不同工況下導軌熱變形分析
    3.7 MGK7120磨床油池-基座系統(tǒng)熱態(tài)特性試驗
        3.7.1 實驗條件及裝置
        3.7.2 溫度測試點布置
        3.7.3 試驗結(jié)果與分析
    3.8 本章小結(jié)
第4章 磨床油池結(jié)構(gòu)的尺寸優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 建立優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)化模型
    4.3 設(shè)計參數(shù)尺寸優(yōu)化以及約束條件
        4.3.1 油池尺寸優(yōu)化設(shè)計的設(shè)計變量
        4.3.2 油池尺寸優(yōu)化設(shè)計的約束條件
    4.4 尺寸優(yōu)化過程
    4.5 尺寸優(yōu)化結(jié)果分析
    4.6 磨床油池-基座系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能驗證
    4.7 本章小節(jié)
總結(jié)及展望
    1 總結(jié)
    2 展望
參考文獻
致謝
在學期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果



本文編號：3758597