數(shù)控機床進給系統(tǒng)熱誤差分析與試驗研究.pdf

1、隨著制造業(yè)向高速高精度加工方向發(fā)展，熱誤差對機床加工精度的影響日趨嚴重，因此減小熱誤差是提高機床加工精度的重要途徑。由于滑塊與導(dǎo)軌、軸承與絲杠以及螺母與絲杠之間的摩擦會產(chǎn)生大量熱量，因此進給系統(tǒng)作為數(shù)控機床上的主要熱源，由溫升所引起的熱誤差將降低機床進給運動的精度。
　　本文以沈陽機床集團生產(chǎn)的VMC850E立式加工中心改造的試驗平臺上進給系統(tǒng)為研究對象，研究滾動直線導(dǎo)軌副和滾珠絲杠傳動系統(tǒng)的溫度場與熱變形，為減小進給系統(tǒng)的熱誤差

2、提供依據(jù)。本文的主要研究工作如下：
　?。?）在理論研究方面，通過對熱量傳遞的基本方式與定律、溫度場與熱變形基礎(chǔ)理論以及導(dǎo)熱微分方程等熱基礎(chǔ)理論的研究與分析后，確定出滾動直線導(dǎo)軌副和滾珠絲杠傳動系統(tǒng)發(fā)熱量以及熱對流換熱系數(shù)的計算方法和計算過程，為后續(xù)進給系統(tǒng)的溫度場與熱變形的有限元仿真分析提供依據(jù)。
　　（2）建立滾動直線導(dǎo)軌副和滾珠絲杠傳動系統(tǒng)的有限元模型，將熱邊界條件加載在有限元模型上分別對其進行穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)溫度場分析以及

3、熱—結(jié)構(gòu)耦合分析，獲得進給系統(tǒng)溫度場與熱變形的變化規(guī)律；通過仿真分析來研究影響滾動直線導(dǎo)軌副熱誤差的因素以及高速進給速度下滾珠絲杠傳動系統(tǒng)的溫度場與熱變形的變化規(guī)律，同時提出減小滾珠絲杠傳動系統(tǒng)熱誤差的有效方法。
　?。?）依據(jù)試驗?zāi)康呐c性能要求，設(shè)計試驗平臺的整體結(jié)構(gòu)及試驗載荷加載機構(gòu)，自主搭建滾珠絲杠傳動系統(tǒng)熱誤差研究試驗平臺。
　?。?）對試驗平臺上進給系統(tǒng)進行溫度場與熱變形的試驗研究，將試驗得出的結(jié)果與熱誤差仿真分析