重型數(shù)控臥式鏜車床關(guān)鍵部件熱場(chǎng)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(fù)載變化大、行程大等特點(diǎn)，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(tái)、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(yùn)行過程中容易產(chǎn)生較大的熱誤差，降低機(jī)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(chǎng)具有重要的意義。
　　本文以齊重?cái)?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(duì)象，圍繞轉(zhuǎn)

2、速和環(huán)境溫度對(duì)重型機(jī)床關(guān)鍵部件熱場(chǎng)的影響規(guī)律展開研究?？偨Y(jié)國(guó)內(nèi)外在重型機(jī)床傳熱和散熱方面的研究，基于流固耦合方法，通過對(duì)重型數(shù)控臥式鏜車床關(guān)鍵部件熱場(chǎng)的數(shù)值模擬，研究轉(zhuǎn)速及環(huán)境溫度對(duì)機(jī)床關(guān)鍵部件的溫度場(chǎng)、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(biāo)系和圓柱坐標(biāo)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(jī)床關(guān)鍵部件一般形式的導(dǎo)熱微分方程，同時(shí)確定熱場(chǎng)求解的邊界條件。
　　其次分析各部分的

3、發(fā)熱機(jī)理，對(duì)主要發(fā)熱部分進(jìn)行發(fā)熱量的數(shù)值計(jì)算。運(yùn)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(shí)際條件對(duì)主軸箱、工作臺(tái)、底座、導(dǎo)軌模型合理簡(jiǎn)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(duì)各部件的材料屬性進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
　　最后根據(jù)建立的有限元分析模型，對(duì)轉(zhuǎn)速在10rpm、20rpm、30rpm、40rpm、50rpm時(shí)，環(huán)境溫度分別為5℃、10℃、15℃、