本文關(guān)鍵詞：數(shù)控車床主軸分析與熱特性測(cè)試

  更多相關(guān)文章： 數(shù)控機(jī)床 主軸熱誤差 有限元分析 熱態(tài)分析 主軸熱誤差測(cè)試系統(tǒng)

【摘要】：數(shù)控機(jī)床的高速化和高復(fù)合化是近年來的發(fā)展趨勢(shì)。主軸功率和轉(zhuǎn)速的提高,使得機(jī)床熱變形增加。研究表明,由于熱變形引起的誤差約占總誤差的40～70%,而主軸熱變形又是機(jī)床熱變形誤差的主要因素,因此對(duì)數(shù)控車床主軸分析并進(jìn)行熱特性測(cè)試具有重大意義。本文選取一種典型數(shù)控車床——HTC2550主軸作為研究對(duì)象,分析此機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)特征及其熱特性,并通過搭建的主軸熱誤差測(cè)試系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試,對(duì)公司高檔數(shù)控機(jī)床主軸的設(shè)計(jì)、制造、使用和評(píng)估提供了合理和必要的理論依據(jù)。本文首先分析了數(shù)控機(jī)床主軸熱誤差分析與研究的現(xiàn)狀,隨后以HTC2550臥式數(shù)控車床主軸為例,以Ansys平臺(tái)為工具對(duì)其主軸系統(tǒng)進(jìn)行了靜態(tài)及動(dòng)態(tài)分析,然后在對(duì)該主軸系統(tǒng)進(jìn)行了包括穩(wěn)態(tài)熱分析、瞬態(tài)熱分析在內(nèi)熱模態(tài)分析,在最后通過自主研發(fā)搭建了主軸熱漂移測(cè)試系統(tǒng),用非常容易調(diào)裝的外接儀器設(shè)備,將主軸在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的熱變形數(shù)值,實(shí)時(shí)的記錄下來,具備了主軸熱誤差的測(cè)試能力,并進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試。通過本文的研究,得出了數(shù)控機(jī)床主軸的理論分析和試驗(yàn)數(shù)據(jù),分析出主軸整體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和最佳結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),得到了機(jī)床主軸整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的溫升值和各向熱變形值；給出機(jī)床主軸運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的瞬態(tài)和熱穩(wěn)定狀態(tài)下的溫升熱變形數(shù)值；為設(shè)計(jì)人員在主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、散熱設(shè)計(jì)、熱對(duì)稱設(shè)計(jì)、關(guān)鍵定位面選擇等方面提供數(shù)據(jù)支持；為公司提供了數(shù)控機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)分析、溫升熱變形測(cè)試的理論方法和軟硬件測(cè)試平臺(tái)；彌補(bǔ)了各事業(yè)部目前在數(shù)控機(jī)床熱特性測(cè)試方面的空白,豐富產(chǎn)品測(cè)試環(huán)節(jié)提高了此類機(jī)床精度保持性,提升產(chǎn)品技術(shù)含金量；通過大量數(shù)控機(jī)床熱測(cè)試數(shù)據(jù)的積累,為沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)中高檔數(shù)控機(jī)床主軸的設(shè)計(jì)、制造和改進(jìn)提供了依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)控機(jī)床 主軸熱誤差 有限元分析 熱態(tài)分析 主軸熱誤差測(cè)試系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG519.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 熱分析現(xiàn)狀10-11
• 1.3 主軸結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化現(xiàn)狀11-12
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容12-14
• 2 主軸系統(tǒng)分析14-53
• 2.1 HTC2550機(jī)床概述14-17
• 2.2 滾動(dòng)軸承的剛度和阻尼17-20
• 2.2.1 軸承剛度的計(jì)算17-18
• 2.2.2 軸承阻尼的計(jì)算18-19
• 2.2.3 相似原理法計(jì)算軸承的剛度和阻尼19-20
• 2.3 有限元模型的建立20-25
• 2.3.1 主軸系統(tǒng)模型的簡(jiǎn)化22-23
• 2.3.2 軸承部件的簡(jiǎn)化23-25
• 2.4 主軸系統(tǒng)靜態(tài)分析25-29
• 2.4.1 主軸系統(tǒng)靜態(tài)分析25-26
• 2.4.2 主軸箱靜態(tài)分析26-28
• 2.4.3 主軸箱裝配體靜態(tài)分析28-29
• 2.5 主軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析29-40
• 2.5.1 主軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析29-36
• 2.5.2 主軸箱模態(tài)分析36-38
• 2.5.3 主軸箱裝配體模態(tài)分析38-40
• 2.6 主軸分析方法研究40-46
• 2.6.1 主軸管單元分析40-42
• 2.6.2 列彈簧單元分析42-44
• 2.6.3 采用Link單元代替彈簧單元44-46
• 2.7 主軸優(yōu)化46-52
• 2.7.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)46-48
• 2.7.2 主軸優(yōu)化分析48-52
• 2.8 本章小結(jié)52-53
• 3 主軸系統(tǒng)熱態(tài)分析53-69
• 3.1 熱分析53-58
• 3.1.1 熱分析基礎(chǔ)53-54
• 3.1.2 熱分析基本參數(shù)計(jì)算54-57
• 3.1.3 穩(wěn)態(tài)熱分析57-58
• 3.1.4 瞬態(tài)熱分析58
• 3.2 熱—應(yīng)力耦合分析58-60
• 3.3 主軸箱裝配體熱分析60-62
• 3.3.1 主軸箱裝配體穩(wěn)態(tài)熱分析60-61
• 3.3.2 主軸箱裝配體實(shí)時(shí)熱分析61-62
• 3.4 主軸箱裝配體熱—結(jié)構(gòu)耦合分析62-68
• 3.4.1 主軸箱裝配體熱—結(jié)構(gòu)靜態(tài)耦合分析62-66
• 3.4.2 主軸箱裝配體熱模態(tài)分析66-68
• 3.5 本章小結(jié)68-69
• 4 主軸熱誤差測(cè)試系統(tǒng)搭建69-78
• 4.1 搭建主軸熱誤差測(cè)試系統(tǒng)69-73
• 4.1.1 軟件平臺(tái)搭建69-71
• 4.1.2 硬件平臺(tái)搭建71-72
• 4.1.3 平臺(tái)測(cè)試參數(shù)72-73
• 4.2 依托搭建的測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際測(cè)試73-75
• 4.2.1 溫升測(cè)試73-75
• 4.2.2 主軸熱漂移測(cè)試75
• 4.3 測(cè)試結(jié)論分析75-77
• 4.4 本章小結(jié)77-78
• 結(jié)論78-79
• 參考文獻(xiàn)79-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況81-82
• 致謝82-83

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳繼承;陳再良;;重型機(jī)床用數(shù)控平旋盤熱特性分析[J];煤礦機(jī)械;2017年05期

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本文編號(hào)：1121551