重型數(shù)控臥式鏜車床關鍵部件熱場流固耦合研究.pdf

1、重型數(shù)控臥式鏜車床作為大尺寸回轉曲面類零件的主要加工設備，在重型制造行業(yè)中具有舉足輕重的地位。由于自身和工件龐大、負載變化大、行程大等特點，重型臥式鏜車床更容易受到轉速及環(huán)境因素的影響。而主軸箱、工作臺、底座、導軌作為重型數(shù)控臥式鏜車床的關鍵部件，其在運行過程中容易產生較大的熱誤差，降低機床的加工精度。因此研究重型數(shù)控臥式鏜車床關鍵部件的熱場具有重要的意義。
　　本文以齊重數(shù)控裝備有限公司研發(fā)的重型數(shù)控臥式鏜車床為研究對象，圍繞轉

2、速和環(huán)境溫度對重型機床關鍵部件熱場的影響規(guī)律展開研究?？偨Y國內外在重型機床傳熱和散熱方面的研究，基于流固耦合方法，通過對重型數(shù)控臥式鏜車床關鍵部件熱場的數(shù)值模擬，研究轉速及環(huán)境溫度對機床關鍵部件的溫度場、傳熱和散熱規(guī)律以及熱變形的影響。
　　首先基于傳熱學的基本理論，采用笛卡爾坐標系和圓柱坐標系，將六面微元體和圓弧微元體作為物質單元，推導出機床關鍵部件一般形式的導熱微分方程，同時確定熱場求解的邊界條件。
　　其次分析各部分的

3、發(fā)熱機理，對主要發(fā)熱部分進行發(fā)熱量的數(shù)值計算。運用Siemens NX三維軟件建立重型臥式鏜車床關鍵部件的固體域三維模型和流體域三維模型。依據(jù)實際條件對主軸箱、工作臺、底座、導軌模型合理簡化。再次將建立的固體域和流體域三維模型導入到有限元分析軟件中，劃分網格，對各部件的材料屬性進行參數(shù)設置。
　　最后根據(jù)建立的有限元分析模型，對轉速在10rpm、20rpm、30rpm、40rpm、50rpm時，環(huán)境溫度分別為5℃、10℃、15℃、