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《基于ANSYS的加工中心進給系統(tǒng)熱特性分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第l2期組合機床與自動化加工技術(shù)No．122013年l2月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueDec．2013文章編號：1001—2265(2013)12—0021—04基于ANSYS的加工中心進給系統(tǒng)熱特性分析冰郭松路，盛艷君，劉德平(1．鄭州大學(xué)機電一體化研究所，鄭州450001；2．新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控技術(shù)系，河南新鄉(xiāng)453006)摘要：以高速CX系列立式車銑復(fù)合加工中心CX8075的z軸滾珠絲杠進給系統(tǒng)為研究對象，在Solidworks中建立其三維實體模型，并對其進行簡化處理，運用A
2、NSYS建立其接近于實際工況的三維有限元模型，分析滾珠絲杠熱源，確定其邊界條件，對其進行熱特性分析，并在求出的溫度場基礎(chǔ)上進行滾珠絲杠的熱一結(jié)構(gòu)耦合分析，進而計算出絲杠軸在正常工作條件下的熱變形，為進一步進行熱變形補償提供依據(jù)。關(guān)鍵詞：ANSYS；滾珠絲杠；熱一結(jié)構(gòu)耦合分析；熱變形中圖分類號：TH132．1；TG502文獻標(biāo)識碼：AThermalFiniteElementAnalysisofFeedingSystemoftheMachiningCenterBasedonANSYSGU0Song—lu，SHENGYan—jun，LIUDe—ping(1．M
3、echatronicsInstitute，ZhengZhouUniversity，Zhengzhou450001，China2．Departmentofnumericalcontroltechnique，XinXiangVocationalandTechnicalCollege，XinxiangHenan453006，China)Abstract：TakingtheZ-directionballscrewfeedingsystemofthehigh—speedCXseriesverticalmachiningcenterCX8075astheresear
4、chobject，thethreedimensionalmodelofthefeedingsystemisbuiltinSolid—works．Themodelissimplifiedbasedontheactualworkingconditions，anditwillbeimportedintoANSYSinwhichthefiniteelementmodelisestablished．Aftertheanalyzingofthethermalresourceandtheboundaryconditions，thesteady—statetempera
5、turefieldiscalculated．Basedonthetemperaturefield，thethermal·struc—turecouplinganalyzationofballscrewiscarriedout．Thusthethermaldeformationofballscrewthatisundernormalworkingconditionsissolvedexactly．Itwillprovidereferencetotheerrorcompensationofthermaldeformation．Keywords：ANSYS；b
6、allscrew；thermal—structurecouplinganalysis；thermaldeformation主要參數(shù)為：銑削電主軸的最高轉(zhuǎn)速≥12000r／min；車O引言削主軸最高轉(zhuǎn)速≥800r／min(~b800mm)，500r／minCX系列立式車銑復(fù)合加工中心是國家重大科技(~bl000mm)；進給系統(tǒng)的快移速度(X／Y／Z軸)≥專項的一個重要課題，一直以來對它的研究與改進都60m／min。以CX8075的z軸滾珠絲杠進給系統(tǒng)為沒有間斷過。機床的高速化，不僅要求主軸轉(zhuǎn)速的高研究對象，利用ANSYS對其進行穩(wěn)態(tài)熱分析，在此基速化，還要
7、求有較高的進給速度與之相適應(yīng)。滾珠絲礎(chǔ)上進行熱一結(jié)構(gòu)耦合分析，求其溫度分布及熱變形杠在高速旋轉(zhuǎn)下，與螺母及兩端支撐軸承之間將產(chǎn)生規(guī)律。大量的摩擦熱，從而引起溫升。溫度的升高以及溫度1有限元模型建立場的不均勻分布將引起滾珠絲杠的熱變形，使工件與刀具的相對位置發(fā)生變化，出現(xiàn)加工誤差，從而導(dǎo)致機要利用ANSYS對CX8075加工中心進給系統(tǒng)進行床加工精度降低”。因此，分析機床滾珠絲杠進給系熱特性分析，首先需建立其三維實體模型。雖然AN．統(tǒng)的熱特性，找出進給系統(tǒng)溫度分布及熱變形規(guī)律，對SYS自身也帶有三維建模功能，但對于一些較復(fù)雜的于進一步進行熱誤差補償，提高機
8、床加工精度具有非模型，其建模效率并不高，所以利用Solidworks來建立常重要
