機(jī)床滾珠絲杠系統(tǒng)熱特性分析及其熱變形補(bǔ)償.pdf

1、數(shù)控機(jī)床的定位精度是反映機(jī)床性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，是影響工件加工精度的重要因素。由于滾珠絲杠和螺母、各支座之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的熱變形，嚴(yán)重影響定位精度，由于機(jī)床加工時(shí)工況多變，其絲杠的熱變形狀況不甚一致。本文結(jié)合某機(jī)床的滾珠絲杠系統(tǒng)，首先利用有限元分析方法，建立其有限元分析模型從而達(dá)到對(duì)滾珠絲杠系統(tǒng)進(jìn)行熱特性分析目的，為實(shí)施其熱變形補(bǔ)償提供理論依據(jù)。其次分析滾珠絲杠運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)熱變形補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)，并應(yīng)用多元線性回歸方法對(duì)滾珠絲杠進(jìn)行熱變形補(bǔ)

2、償研究，其主要工作概括為如下幾個(gè)方面： 1.建立了滾珠絲杠系統(tǒng)三維溫度場(chǎng)數(shù)學(xué)模型，并基于彈性力學(xué)、熱變形基本方程和有限元理論建立了熱變形的數(shù)學(xué)模型。 2.建立了滾珠絲杠系統(tǒng)三維CAD模型，并對(duì)有限元網(wǎng)格劃分和結(jié)合面間的熱接觸傳導(dǎo)進(jìn)行了探討，在此基礎(chǔ)上建立了熱特性有限元模型，為CAE分析奠定了基礎(chǔ)。 3.在分析絲杠系統(tǒng)內(nèi)部熱源、邊界條件的基礎(chǔ)上，建立了該系統(tǒng)溫度場(chǎng)的有限元模型。基于有限元法對(duì)系統(tǒng)的溫度場(chǎng)，和熱變形進(jìn)

3、行了詳細(xì)的分析，為實(shí)施滾珠絲杠系統(tǒng)的熱變形補(bǔ)償提供了強(qiáng)有力的理論依據(jù)。 4.根據(jù)有限元熱特性分析結(jié)果設(shè)計(jì)實(shí)施熱補(bǔ)償方案，利用節(jié)點(diǎn)溫度和滾珠絲杠熱漂移的相關(guān)性分析來設(shè)計(jì)測(cè)溫點(diǎn)的布局，用多元線性回歸方法，針對(duì)某型號(hào)數(shù)控機(jī)床，建立了滾珠絲杠系統(tǒng)的熱誤差補(bǔ)償模型，并開發(fā)出與之相應(yīng)的建模軟件模塊。 論文成果為建立滾珠絲杠系統(tǒng)的熱特性有限元數(shù)學(xué)模型和對(duì)滾珠絲杠系統(tǒng)的熱變形補(bǔ)償研究做出了有益的貢獻(xiàn)。通過有限元分析結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較，