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《機床進給系統(tǒng)熱態(tài)特性的數值仿真研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、分類號學號2004611000104學校代碼10487碩士學位論文機床進給系統(tǒng)熱態(tài)特性的數值仿真研究學位申請人：郭學祥學科專業(yè)：機械電子工程指導教師：胡友民教授答辯日期:2007年1月30日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringNumericalSimulationonThermalCharacteristicsofMachineToolFeedDriveSystemCandidate：Guo
2、XuexiangMajor：MechatronicEngineeringSupervisor：Prof.HuYouminHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2007獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除文中已經標明引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到，本聲明
3、的法律結果由本人承擔。學位論文作者簽名：日期：年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，即：學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權華中科技大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。保密□，在_____年解密后適用本授權書。不保密□。（請在以上方框內打“√”）學位論文作者簽名：指導教師簽名：日期：年月日日期：年月日本論文屬于I摘要機床在加工過程中，由于動力源的能
4、量損耗、運動件的摩擦、材料切削加工及外部環(huán)境等因素影響，導致機床發(fā)熱，產生熱變形。機床受熱變形對機床精度及加工誤差都會帶來很大的影響。建立機床構件熱變形模型能夠為分析熱變形與熱誤差補償提供技術支持。導軌和滾珠絲杠副是數控機床以及加工中心的關鍵部件，導軌起到支撐和導向的作用，而滾珠絲杠起到精密傳動和定位的作用，它們的熱變形將嚴重影響加工精度。本文建立了機床滑動導軌和滾珠絲杠溫度場及熱變形分析的有限元模型。利用有限元模型對機床進給系統(tǒng)熱特性進行了詳細分析，估算出了機床導軌和滾珠絲杠不同工況下熱變形及溫升的大小和達到穩(wěn)態(tài)所需的時間
5、，并分析了影響其熱變形及溫度場分布的主要因素。通過對機床進給系統(tǒng)的熱變形分析，可以了解其熱態(tài)特性，為機床進給系統(tǒng)結構設計、機床性能劣化趨勢分析與監(jiān)測以及機床進給系統(tǒng)綜合熱誤差補償奠定基礎。本文還討論了熱彈性現(xiàn)象并研究了熱彈性現(xiàn)象對機床進給系統(tǒng)的熱態(tài)特性的影響規(guī)律。應用有限元方法對機床進給系統(tǒng)的熱彈性現(xiàn)象進行了分析。由分析結果知，考慮金屬構件的熱彈性現(xiàn)象，對提高機床的綜合熱誤差補償模型的精度和魯棒性有很大幫助。最后對全文的研究結果進行了總結并對進一步工作進行了展望。關鍵詞：機床進給系統(tǒng)熱變形熱彈性有限元法IIAbstractI
6、ntheprocessofmachining,manyfactors,suchastheenergywastageofdriving,frictionofmovementparts,cuttingofmaterialandperipheryenvironment,causemachinetoolsthermaldeformation.Thethermaldeformationofmachinetoolsinfluencestheprecisionanderrorsofworkpiece.Modelingforthermald
7、eformationofthemachinetool’spartscanoffertechnicalauspiceforanalyzingthermaldeformationandthermalerrorcompensation.TheslideguideandballscrewaretheimportantpartsofCNC.Theslideguideactsassupportandguiding,andtheballscrewactsasnicetransmissionandorientation.Theirtherm
8、aldeformationwillinfluencecuttingprecision.Inthispaper,afinite-elementmodelispresentedforanalyzingthetemperatureandthermaldeformationoftheslidegu
