本文關鍵詞：復合式鏜銑加工中心關鍵部件的熱態(tài)特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著機械加工向著自動化、高精度的方向發(fā)展,對機床的加工精度要求也越來越高。而工藝系統(tǒng)誤差制約著機床加工精度,其中受力變形和受熱變形是系統(tǒng)的主要誤差源。本文以鏜銑加工中心鏜削過程中關鍵部件(工作臺進給系統(tǒng)、鏜削系統(tǒng))為研究對象,對其進行熱-結構耦合分析,得到其溫度分布和變形規(guī)律,并提出了合理的優(yōu)化方案,提高了鏜削精度,具體內容如下:1.首先基于傳熱學基本理論和對加工中心結構的研究,分析了鏜銑加工中心的熱源分布及傳熱機制,并對機床處于半精鏜工況下的工作臺進給系統(tǒng)和鏜削系統(tǒng)的主要熱源發(fā)熱量和對流換熱系數進行計算。2.通過熱-結構耦合分析得到工作臺進給系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)溫度場和變形云圖,并分析得到其主要熱源和三個方向的變形對機床精度的影響;根據分析結果,提出采用中空絲杠通水冷卻,減小變形,并通過有限元仿真與數學計算相結合的方法確定冷卻液流量。3.分別對鏜削系統(tǒng)進行靜力分析和熱-結構耦合分析,通過對比兩者的分析結果,得到影響系統(tǒng)三個方向變形的主要因素;對滑枕處于不同行程的鏜削系統(tǒng)進行耦合分析,得到系統(tǒng)各方向變形與滑枕行程的關系曲線。4.針對鏜削系統(tǒng)的變形引起的鏜削誤差問題,提出采用液壓拉桿法進行補償,并設計了補償裝置;通過理論計算、有限元仿真以及最小二乘法得到各拉桿補償力與滑枕行程的函數關系式和關系曲線;通過有限元仿真驗證補償效果,發(fā)現補償后鏜削精度完全滿足機床要求。
【關鍵詞】：鏜銑加工中心 熱-結構耦合分析 誤差補償
【學位授予單位】：沈陽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 課題研究的目的和意義12-14
• 1.2 國內外機床熱特性研究現狀14-16
• 1.2.1 整機的熱特性研究現狀14-15
• 1.2.2 進給系統(tǒng)熱特性研究現狀15-16
• 1.3 課題來源16
• 1.4 本文主要研究內容16-17
• 1.5 本章小結17-18
• 第2章 機床熱特性理論及分析方法18-30
• 2.1 傳熱學基本理論18-19
• 2.2 熱量傳遞的基本方式19-22
• 2.2.1 熱傳導基本概念和傅里葉定律19-20
• 2.2.2 熱對流基本概念和牛頓冷卻公式20-21
• 2.2.3 熱輻射21-22
• 2.2.4 復合換熱22
• 2.3 溫度場的數學模型及求解方法22-25
• 2.3.1 溫度場的概念22-23
• 2.3.2 導熱微分方程23-24
• 2.3.3 溫度場的求解方法24-25
• 2.4 有限元分析法25-29
• 2.4.1 有限元理論概述25-26
• 2.4.2 有限元法溫度場分析原理26-27
• 2.4.3 有限元法熱-結構耦合分析原理和步驟27-29
• 2.5 本章小結29-30
• 第3章 加工中心邊界條件的分析計算30-39
• 3.1 鏜銑加工中心簡介30-32
• 3.2 加工中心熱源發(fā)熱分析及計算32-35
• 3.2.1 熱源的分析32-33
• 3.2.2 軸承摩擦發(fā)熱量計算33-34
• 3.2.3 絲杠螺母副摩擦發(fā)熱發(fā)熱量計算34-35
• 3.2.4 導軌副摩擦發(fā)熱量計算35
• 3.3 加工中心傳熱途徑分析及計算35-38
• 3.3.1 傳熱途經分析35-36
• 3.3.2 自然對流換熱系數計算36-37
• 3.3.3 強迫對流換熱系數計算37-38
• 3.4 本章小結38-39
• 第4章 加工中心工作臺進給系統(tǒng)熱特性分析39-52
• 4.1 有限元模型的建立39-42
• 4.1.1 工作臺進給系統(tǒng)幾何模型的建立39-40
• 4.1.2 定義材料屬性40
• 4.1.3 接觸面處理40-41
• 4.1.4 網格劃分41-42
• 4.2 進給系統(tǒng)溫度場分析42-43
• 4.3 進給系統(tǒng)的熱-結構耦合分析43-47
• 4.3.1 熱-結構耦合分析目的43-44
• 4.3.2 進給系統(tǒng)載荷的確定44-45
• 4.3.3 進給系統(tǒng)變形分析45-47
• 4.4 改進措施及效果47-51
• 4.4.1 絲杠與冷卻液的對流換熱47-49
• 4.4.2 改進前后分析結果對比49-51
• 4.5 本章小結51-52
• 第5章 加工中心鏜削系統(tǒng)熱-結構耦合分析52-69
• 5.1 鏜削系統(tǒng)有限元模型的建立52
• 5.2 鏜削系統(tǒng)靜力分析52-55
• 5.3 鏜削系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)溫度場分析55-57
• 5.4 鏜削系統(tǒng)熱-結構耦合分析57-61
• 5.5 鏜削系統(tǒng)變形的誤差補償61-68
• 5.5.1 補償原理61-63
• 5.5.2 補償力的擬合曲線63-64
• 5.5.3 拉桿的設計64-65
• 5.5.4 補償效果分析65-68
• 5.6 本章小結68-69
• 結論69-71
• 參考文獻71-76
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果76-77
• 致謝77-78

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4 余維鎮(zhèn);進口加工中心的使用 維護與保養(yǎng)[J];中國設備工程;2001年10期

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6 ;袖珍型加工中心[J];機電一體化;2002年04期

7 邵春新;加工中心綜合故障分析與維修[J];制造技術與機床;2003年01期

8 汪建平;加工中心Y軸跳動故障的分析與維修[J];設備管理與維修;2004年02期

9 ;意大利推出新型加工中心[J];林業(yè)機械與木工設備;2004年02期

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1 范超毅;;打造國產加工中心的品牌勢在必行[A];人才、創(chuàng)新與老工業(yè)基地的振興——2004年中國機械工程學會年會論文集[C];2004年

2 范超毅;;打造國產加工中心的品牌勢在必行[A];先進制造技術論壇暨第三屆制造業(yè)自動化與信息化技術交流會論文集[C];2004年

3 范超毅;;我國加工中心的現狀與發(fā)展趨勢[A];2005年中國機械工程學會年會論文集[C];2005年

4 范超毅;;加速發(fā)展普及型加工中心與促進我國數控機床的產業(yè)化[A];提高全民科學素質、建設創(chuàng)新型國家——2006中國科協(xié)年會論文集（下冊）[C];2006年

5 武亞鵬;侯建偉;;加工中心在推土機后橋箱上的應用[A];2010全國機電企業(yè)工藝年會《上海電氣杯》征文論文集[C];2010年

6 李伯基;馮智寧;梁啟剛;;定梁龍門加工中心橫梁導軌變形分析與優(yōu)化設計[A];第11屆粵港機械電子工程技術與應用研討會論文匯編[C];2010年

7 范超毅;;打造國產加工中心的品牌勢在必行[A];《制造業(yè)自動化與網絡化制造》學術交流會論文集[C];2004年

8 朱勇;;加工中心傳動機構的改進[A];設備管理與維修實踐和探索論文集[C];2005年

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1 邢海濤 趙宇龍;用戶滿意的加工中心品牌揭曉[N];中國工業(yè)報;2006年

2 丁雪生;國產加工中心差距明顯 加速產業(yè)化是當務之急[N];中國工業(yè)報;2006年

3 韓國棟;國產加工中心的差距在哪里？[N];機電商報;2007年

4 ;寶鋼加工中心經營管理體系模式建立及推行[N];世界金屬導報;2007年

5 丁雪生;進口激增 國產加工中心的差距在哪里？[N];中國工業(yè)報;2005年

6 張尊�！⊥蹩＝�;現代化大型工業(yè)膳食加工中心在寧波運營[N];中國食品質量報;2009年

7 徐樹滋;加工中心已成為數控機床代表性產品[N];機電商報;2010年

8 徐方偉 史鵬程;全省最大廢紙分揀加工中心在并開業(yè)[N];太原日報;2011年

9 飛天;浦項制鐵墨西哥鋼板加工中心正式投產[N];中國冶金報;2007年

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8 張洪勛;加工中心失效案例庫與預防性維修研究[D];昆明理工大學;2016年

9 宋文歌;基于情感化的加工中心造型設計研究[D];東南大學;2016年

10 劉朋輝;重型數控龍門加工中心橫梁結構可靠性優(yōu)化設計及軟件開發(fā)[D];電子科技大學;2016年

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