ADGM數(shù)控車床主軸系統(tǒng)熱特性分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、ADGM數(shù)控車床是國家科技重大專項“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”（2012ZX04005-021）中的研制產(chǎn)品。主軸系統(tǒng)（包括主軸箱體和電主軸）是該產(chǎn)品的重要部件之一，對其進(jìn)行熱特性分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，最終達(dá)到減小主軸系統(tǒng)熱變形，提高數(shù)控車床加工精度的目的。
　　通過分析主軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點，建立電機(jī)和軸承發(fā)熱量計算的數(shù)學(xué)模型；以傳熱學(xué)理論為基礎(chǔ)，建立主軸系統(tǒng)各部分與冷卻水、環(huán)境空氣以及潤滑劑的對流換熱系數(shù)計算的數(shù)學(xué)模型。

2、　　基于熱流網(wǎng)絡(luò)法，建立主軸系統(tǒng)前后支撐溫度場計算的數(shù)學(xué)模型。在不同轉(zhuǎn)速、徑向載荷、軸向載荷下，分析主軸系統(tǒng)溫度場的分布情況，通過有限元軟件對該模型進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果和計算結(jié)果的誤差小于4.5％，說明建立的溫度節(jié)點模型是可靠的。
　　對主軸系統(tǒng)進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)耦合分析，計算出主軸系統(tǒng)在最高轉(zhuǎn)速時的熱變形；提出五種主軸箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，并對各方案進(jìn)行熱變形分析，確定用于參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計的初始結(jié)構(gòu)方案。
　　基于模糊綜合評判法，對選