基于Abaqus的車銑復(fù)合機床熱特性分析及實驗研究.pdf

1、隨著制造業(yè)發(fā)展，我們對機械制造的要求逐步趨向更高精度的要求，而機床作為機械制造業(yè)的源頭，其性能是我們需要重點研究的方面。很早就有科學(xué)家研究得出結(jié)論，在現(xiàn)代機床被加工工件的制造誤差中，因熱變形引起的誤差高達50％。所以改善機床熱態(tài)特性一直是學(xué)者們研究的重點，而進行這一工作首先得對機床的熱態(tài)特性規(guī)律有一定認(rèn)識和了解。本文在前人的基礎(chǔ)上，在導(dǎo)軌摩擦移動熱源加載方式和對流換熱系數(shù)設(shè)定散熱兩個方面提出了新的思路，建立了相關(guān)有限元模型得到了進給系統(tǒng)

2、溫度場并進行了實驗測試論證。
　　首先，選取TC500立式鉆攻中心進給系統(tǒng)，將其作為本文建模創(chuàng)新方法研究的對象。根據(jù)機床特點制定出相應(yīng)工況，即工作臺來回往返運行，分析熱源，依據(jù)導(dǎo)軌、軸承等熱計算理論公式得出關(guān)鍵參數(shù)。根據(jù)接觸面積將導(dǎo)軌發(fā)熱部位分為幾個部分，以滑塊運行規(guī)律為基礎(chǔ)建立每一段熱源加載與時間的函數(shù)（包括加載開始和結(jié)束時間），分塊加載到熱源處達到模擬移動熱源的目的。而考慮到對流換熱系數(shù)是隨著溫度差變化而變化的，本文中采用每個

3、溫度區(qū)間計算出一個值，當(dāng)壁面溫度達到相應(yīng)溫度區(qū)間則使用相應(yīng)值，將變化的系數(shù)值間斷地加載到壁面。
　　在TC500機床上進行相應(yīng)工況下的溫度測試實驗，采用十個溫度測點接觸式測量方法，測試得到滑塊、軸承、連接塊等熱源發(fā)熱處的溫度數(shù)據(jù)。通過與仿真數(shù)據(jù)對比，分析仿真模型中存在的問題，進一步完善仿真模型。
　　最后，將研究出的仿真模型運用到車銑復(fù)合機床的整機熱分析中。得到了底座、連接體、立柱等部件的溫度場、熱變形數(shù)據(jù)，分析得到熱敏感區(qū)