隨著機床行業(yè)的發(fā)展,市場對于機床性能的要求日益提高,我國要想在未來的競爭中不處于劣勢就必須掌握高精度機床的設(shè)計制造技術(shù)。在減小工件誤差的研究中發(fā)現(xiàn),在高精度機床中熱變形是影響工件誤差主要原因,因此減小機床熱變形是提高機床加工精度十分重要的方法。本文以減小機床熱變形為切入點,對自主研發(fā)的五軸數(shù)控機床—螺旋錐齒輪加工機床進行研究,分析機床整機溫度場和熱變形,根據(jù)分析結(jié)果對溫度場和熱變形場影響最大的進給系統(tǒng)進行改進,并建立機床熱誤差預測模型對熱誤差進行預測和補償。主要研究內(nèi)容及取得的成果如下:（1）分析確定五軸螺旋錐齒輪數(shù)控機床的主要熱源和散熱方式,并依據(jù)機床具體工作情況對熱源生熱的和機床散熱進行計算,設(shè)置有限元熱分析的熱載荷和邊界條件。（2）利用熱像儀對與研究機床進給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與電機功率相似的VMC立式加工中心進給系統(tǒng)進行實驗分析,建立絲杠體與空氣的對流換熱系數(shù)計算模型,并對傳統(tǒng)數(shù)學模型進行修正。（3）在不同工況下,對機床整機進行溫度場分析,獲得穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)溫度分布云圖,再結(jié)合溫度場與機床受力情況進行熱—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,進給系統(tǒng)生熱變形是影響整機熱變... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

五軸數(shù)控機床1

沈陽工業(yè)大學碩士學位論文旋轉(zhuǎn)運動的部件，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，主軸減速箱 c 控制工件沿 Z 軸轉(zhuǎn)動。系統(tǒng)：包括伺服電機、滾珠絲杠系統(tǒng)、導軌等，是完成機性導軌 1 和滾珠絲杠 1 控制滑枕沿 X 軸方向移動，線性導 軸方向移動，線性導軌 3 和滾珠絲杠 3 控制工件沿 Y 軸方究思路及內(nèi)容控機床為研究對象，針對其溫升大和精度達不到要求的問利用有限元分析軟件對機床整機進行溫度場和熱變形場進據(jù)對機床進行改進和誤差預測。工作流程如圖 1.2 所示：

圖 2.1 導熱分析模型Fig. 2.1 Thermal analysis model理以及熱力學第一定律：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 ，導入單元的熱量可以由公式（2.14）計算： xyztΦqxyλxzytΦqxzλyzxtΦqyzλzzyyxxddddddddddddddd


本文編號：3472814