重型數(shù)控臥式鏜車床關(guān)鍵部件熱場流固耦合研究.pdf

1、重型數(shù)控臥式鏜車床作為大尺寸回轉(zhuǎn)曲面類零件的主要加工設(shè)備，在重型制造行業(yè)中具有舉足輕重的地位。由于自身和工件龐大、負載變化大、行程大等特點，重型臥式鏜車床更容易受到轉(zhuǎn)速及環(huán)境因素的影響。而主軸箱、工作臺、底座、導(dǎo)軌作為重型數(shù)控臥式鏜車床的關(guān)鍵部件，其在運行過程中容易產(chǎn)生較大的熱誤差，降低機床的加工精度。因此研究重型數(shù)控臥式鏜車床關(guān)鍵部件的熱場具有重要的意義。
　　本文以齊重數(shù)控裝備有限公司研發(fā)的重型數(shù)控臥式鏜車床為研究對象，圍繞轉(zhuǎn)

2、速和環(huán)境溫度對重型機床關(guān)鍵部件熱場的影響規(guī)律展開研究?？偨Y(jié)國內(nèi)外在重型機床傳熱和散熱方面的研究，基于流固耦合方法，通過對重型數(shù)控臥式鏜車床關(guān)鍵部件熱場的數(shù)值模擬，研究轉(zhuǎn)速及環(huán)境溫度對機床關(guān)鍵部件的溫度場、傳熱和散熱規(guī)律以及熱變形的影響。
　　首先基于傳熱學(xué)的基本理論，采用笛卡爾坐標系和圓柱坐標系，將六面微元體和圓弧微元體作為物質(zhì)單元，推導(dǎo)出機床關(guān)鍵部件一般形式的導(dǎo)熱微分方程，同時確定熱場求解的邊界條件。
　　其次分析各部分的

3、發(fā)熱機理，對主要發(fā)熱部分進行發(fā)熱量的數(shù)值計算。運用Siemens NX三維軟件建立重型臥式鏜車床關(guān)鍵部件的固體域三維模型和流體域三維模型。依據(jù)實際條件對主軸箱、工作臺、底座、導(dǎo)軌模型合理簡化。再次將建立的固體域和流體域三維模型導(dǎo)入到有限元分析軟件中，劃分網(wǎng)格，對各部件的材料屬性進行參數(shù)設(shè)置。
　　最后根據(jù)建立的有限元分析模型，對轉(zhuǎn)速在10rpm、20rpm、30rpm、40rpm、50rpm時，環(huán)境溫度分別為5℃、10℃、15℃、