數(shù)控車床主軸分析與熱特性測(cè)試.pdf

1、數(shù)控機(jī)床的高速化和高復(fù)合化是近年來(lái)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(guò)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

2、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(guò)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(guò)程中的熱變形數(shù)值，實(shí)時(shí)的記錄下來(lái)，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(guò)本文的研究

3、，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(guò)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(guò)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