數控機床進給系統(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。由于滑塊與導軌、軸承與絲杠以及螺母與絲杠之間的摩擦會產生大量熱量，因此進給系統(tǒng)作為數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。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理論以及導熱微分方程等熱基礎理論的研究與分析后，確定出滾動直線導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。
　?。?）建立滾動直線導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—結構耦合分析，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。
　?。?）依據試驗目的與性能要求，設計試驗平臺的整體結構及試驗載荷加載機構，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，將試驗得出的結果與熱誤差仿真分析