環(huán)境溫度及工況對(duì)重型機(jī)床熱特性影響的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、重型機(jī)床是國(guó)防軍工、航空航天和交通運(yùn)輸?shù)戎еa(chǎn)業(yè)的重要數(shù)控裝備之一。由于自身和工件龐大、負(fù)載變化大、行程大等特點(diǎn),重型機(jī)床更容易受到環(huán)境及工況等因素的影響,在運(yùn)行過(guò)程中主軸容易產(chǎn)生較大熱誤差,降低機(jī)床的加工精度。因此,本文以重型龍門銑床為研究對(duì)象,圍繞“環(huán)境溫度及工況對(duì)重型機(jī)床熱特性影響規(guī)律”展開系統(tǒng)深入的研究,設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案,通過(guò)對(duì)環(huán)境溫度和不同工況下的熱特性實(shí)驗(yàn)分析,建立多元線性熱誤差預(yù)測(cè)模型,并對(duì)模型溫度變量個(gè)數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,最后基于

2、西門子840D數(shù)控系統(tǒng)嵌入熱補(bǔ)償模型,在龍門銑床XHC5735上實(shí)現(xiàn)了補(bǔ)償應(yīng)用。本文主要內(nèi)容如下:
　　首先,基于機(jī)床熱特性的基本理論及重型機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),分析了主軸熱變形的不同變形趨勢(shì),以及需要對(duì)環(huán)境溫度和工況因素進(jìn)行重點(diǎn)研究。
　　其次,采用垂直方向和水平方向布點(diǎn)的方法測(cè)量重型機(jī)床溫度場(chǎng)的分布,同時(shí)采用五點(diǎn)法測(cè)量冷機(jī)下主軸終端熱變形,分析空間環(huán)境溫度在垂直方向和水平方向的分布規(guī)律以及其對(duì)主軸終端熱變形的影響。
　　

3、然后,采用五點(diǎn)法測(cè)量主軸終端熱變形的方法,分別通過(guò)油膜厚度變化、不同主軸轉(zhuǎn)速和橫梁位置變化等三個(gè)工況因素對(duì)主軸終端熱變形的影響進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,排除油膜厚度變化對(duì)主軸熱變形的影響,同時(shí)證明主軸轉(zhuǎn)速變化和橫梁位置變化對(duì)主軸終端各個(gè)方向熱變形的影響較大。
　　最后,在上述研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)熱關(guān)鍵點(diǎn)選擇原則進(jìn)行溫度測(cè)點(diǎn)優(yōu)化選擇,基于多元線性回歸理論建模,對(duì)熱誤差模型變量個(gè)數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,確定了基于滑枕和環(huán)境兩個(gè)最優(yōu)溫度測(cè)點(diǎn)的熱誤差模型。并且,基