擺角銑頭的熱特性分析計算與試驗研究.pdf

1、針對當前國民經(jīng)濟的戰(zhàn)略性結(jié)構(gòu)調(diào)整，我國的經(jīng)濟和許多行業(yè)都得到了持續(xù)穩(wěn)定快速的發(fā)展，這使得高檔機床、重型機床的需求不斷增加，從而對專用數(shù)控機床的高效性、精密性等提出了更高的要求。其中擺角銑頭作為數(shù)控機床中的核心部件，對機床的加工精度和性能起著舉足輕重的作用，而由熱引起的誤差則是影響加工精度的最重要因素之一。 本課題以擺角銑頭為研究對象，主要研究其熱態(tài)特性。首先對整個銑頭結(jié)構(gòu)、傳動鏈系統(tǒng)進行了認真、仔細的剖析，給出了其具體的傳動原理

2、圖和零部件參數(shù)；對銑頭內(nèi)部熱源的產(chǎn)生機理進行了闡述分析，并對產(chǎn)生的熱量進行了詳細的求解、計算；并將銑頭實際的工作情況通過有限元軟件進行了熱特性的分析求解，從理論方面得出了其整體的溫度和熱位移分布情況，并確定出了溫度和熱位移的極值和位置。其次對擺角銑頭進行了熱實驗，包括溫升試驗和散熱試驗。對于溫升試驗，在記錄完銑頭外殼表面熱點隨溫度變化的溫度值后，將其與理論分析情況下得出的熱點溫度進行對比，來起到驗證模型整體分析、計算正確性的作用。而對于

3、散熱實驗，則通過熱流計將外殼表面測得的熱流量轉(zhuǎn)化為電壓值，來計算、求出外殼表面的復(fù)合散熱系數(shù)。最終將理論上的計算、分析結(jié)果與熱試驗取得的實驗數(shù)據(jù)進行對比，從對比結(jié)果上可以得知分析模型和分析方法的正確性。因此，整套分析、計算過程不僅為擺角銑頭的優(yōu)化設(shè)計提供了理論依據(jù)，更為其它功能部件的有限元熱分析提供了方法和思路。 在對整個擺角銑頭分析的過程中，銑頭熱源的確定、計算，散熱系數(shù)的計算以及熱試驗是對擺角銑頭進行精確分析的關(guān)鍵。本課題投