近年來航空航天、工程機(jī)械以及傳統(tǒng)行業(yè)的飛速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)對數(shù)控機(jī)床的整機(jī)性能、加工精度的要求也在不斷提高,使得并聯(lián)式數(shù)控機(jī)床得到了迅速發(fā)展。在眾多提升機(jī)床精度的因素中,熱誤差是其中的重要一環(huán),也是機(jī)床提升精度領(lǐng)域的研究難點(diǎn)。在混聯(lián)葉片磨拋機(jī)床加工時(shí),整機(jī)系統(tǒng)及其關(guān)鍵的子結(jié)構(gòu)如底座進(jìn)給平臺(tái)、并聯(lián)機(jī)構(gòu)、龍門橫梁和磨拋工具頭都會(huì)受到加工振顫和熱應(yīng)力的共同作用而產(chǎn)生耦合效應(yīng),即熱力耦合效應(yīng),極大地影響混聯(lián)葉片磨拋系統(tǒng)的力學(xué)性能和熱學(xué)性能,對加工精度是十分不利的。已有的機(jī)床熱誤差研究的傳統(tǒng)方法是對機(jī)床及其關(guān)鍵子結(jié)構(gòu)僅進(jìn)行熱力學(xué)有限元分析或?qū)嶒?yàn)測量法。傳統(tǒng)方法的局限性在于,若僅對機(jī)床及其子結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱力學(xué)有限元計(jì)算,則存在機(jī)床模型簡化難以模擬真實(shí)工作狀態(tài)、有限元軟件計(jì)算自帶誤差和結(jié)果并不唯一等缺陷。若僅對機(jī)床進(jìn)行實(shí)測法試驗(yàn),則存在難以系統(tǒng)地考察機(jī)床整機(jī)性能和試驗(yàn)的偶然性或不可重復(fù)性等缺陷。針對以上難題,本文以實(shí)驗(yàn)室自主搭建的混聯(lián)葉片磨拋機(jī)床為例,基于熱力耦合原理的研究,對機(jī)床三大關(guān)鍵子結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行了熱源識別、發(fā)熱量計(jì)算、溫度場有限元分析及模態(tài)試驗(yàn)分析,并提出了一種基于熱力耦合效應(yīng)的熱誤差數(shù)學(xué)模型的建...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1并聯(lián)式機(jī)床

課題的研究背景課題源于國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“葉片復(fù)雜曲面集成制造新實(shí)現(xiàn)”的資助，項(xiàng)目編號：51135006。自動(dòng)化程度不斷提高的過程中，各個(gè)行業(yè)對數(shù)控機(jī)床的要求也越諸多誤差中熱誤差所占比例很大。莫斯科學(xué)者PUSH[1]指出，由誤差會(huì)達(dá)到總誤差的25%~75%。英國伯明翰的....

圖1.2混聯(lián)葉片磨拋機(jī)床

、響應(yīng)速度快、良好的剛度重量比且環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)[5]等優(yōu)研發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。美國芝加哥機(jī)床展在1994年曾展示了由ings&Lewis開發(fā)的“變異型”（Variax）和“六足蟲”（He數(shù)控機(jī)床[6-7]。自此之后國際工程界和學(xué)術(shù)界就高度重視并發(fā)，對并聯(lián)機(jī)床精度的研究多集中....

圖3.2并聯(lián)結(jié)構(gòu)邊界條件和約束加載圖

（a）整體劃分（b）局部細(xì)分圖3.1并聯(lián)機(jī)構(gòu)網(wǎng)格劃分和局部網(wǎng)格細(xì)分述計(jì)算所得的并聯(lián)機(jī)構(gòu)電機(jī)及電動(dòng)缸的發(fā)熱量和熱生成率到模型上，依據(jù)表3.7設(shè)置對流換熱系數(shù)，同時(shí)約束動(dòng)平臺(tái)度為60C。，環(huán)境溫度恒定為22C。。約束加載順序依據(jù)表效果如圖3.2所示。ANSYS求....

圖3.3并聯(lián)機(jī)構(gòu)穩(wěn)態(tài)分析溫度場云圖

圖3.3并聯(lián)機(jī)構(gòu)穩(wěn)態(tài)分析溫度場云圖ANSYS的節(jié)點(diǎn)列表中輸入坐標(biāo)值即可查找并聯(lián)機(jī)構(gòu)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)以獲得關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)溫度值，如表3.2所示。表3.2并聯(lián)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)溫度值節(jié)點(diǎn)位置穩(wěn)態(tài)溫度值C電動(dòng)缸最高溫度58.72C電機(jī)外殼最高溫度26.76C伸縮桿頂端最....

本文編號：3929848