數(shù)控車床主軸分析與熱特性測試.pdf

1、數(shù)控機(jī)床的高速化和高復(fù)合化是近年來的發(fā)展趨勢。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，因此對數(shù)控車床主軸分析并進(jìn)行熱特性測試具有重大意義。本文選取一種典型數(shù)控車床——HTC2550主軸作為研究對象，分析此機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)特征及其熱特性，并通過搭建的主軸熱誤差測試系統(tǒng)對其進(jìn)行了實際測試，對公司高檔數(shù)控機(jī)床主軸的設(shè)計、制造、使用和評估提供了合理和

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平臺為工具對其主軸系統(tǒng)進(jìn)行了靜態(tài)及動態(tài)分析，然后在對該主軸系統(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，在最后通過自主研發(fā)搭建了主軸熱漂移測試系統(tǒng)，用非常容易調(diào)裝的外接儀器設(shè)備，將主軸在實際運轉(zhuǎn)過程中的熱變形數(shù)值，實時的記錄下來，具備了主軸熱誤差的測試能力，并進(jìn)行了實際測試。
　　通過本文的研究

3、，得出了數(shù)控機(jī)床主軸的理論分析和試驗數(shù)據(jù)，分析出主軸整體的結(jié)構(gòu)特點和最佳結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，得到了機(jī)床主軸整個運轉(zhuǎn)過程中的溫升值和各向熱變形值;給出機(jī)床主軸運轉(zhuǎn)過程中的瞬態(tài)和熱穩(wěn)定狀態(tài)下的溫升熱變形數(shù)值;為設(shè)計人員在主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計、散熱設(shè)計、熱對稱設(shè)計、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、溫升熱變形測試的理論方法和軟硬件測試平臺;彌補(bǔ)了各事業(yè)部目前在數(shù)控機(jī)床熱特性測試方面的空白，豐富產(chǎn)品測試環(huán)節(jié)提高了此類機(jī)床精度保持