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《基于有限元法的數(shù)控龍門銑床滑枕部件的熱特性研究.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、2014年8月機床與液壓Aug.2014第42卷第l5期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1.42No.15DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2014.15.036基于有限元法的數(shù)控龍門銑床滑枕部件的熱特性研究胡汝凱,黃美發(fā),張奎奎,孫永厚,楊武軍(1.桂林電子科技大學(xué)機電工程學(xué)院,廣西桂林541004;2.桂林機床股份有限公司,廣西桂林541004)摘要:滑枕是數(shù)控龍門銑床的關(guān)鍵功能零部件,現(xiàn)有滑枕部件的熱變形過大影響了機床的加工精度。采用熱彈性力學(xué)理論和有限元方法,對滑枕部
2、件進行熱特性分析,建立滑枕部件的熱力耦合變形的有限元方程。針對實際加工中存在的問題,建立了滑枕有限元模型,確定了滑枕的內(nèi)部熱源、傳熱方式和邊界條件;通過ANSYSWorkbench軟件對滑枕進行熱態(tài)性能分析和熱力耦合分析,并計算得到穩(wěn)態(tài)時滑枕的溫度場分布和熱變形大小,為數(shù)控龍門銑床的滑枕改進設(shè)計提供依據(jù)。關(guān)鍵詞:數(shù)控龍門銑床;滑枕;溫度場;熱力耦合;熱變形中圖分類號:TG502.3文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1001—3881(2014)15—142—4ThermalCharacteristicsResearchofR
3、amofCNCPlanerTypeMillingMachineBasedonFiniteElementMethodHURukai,HUANGMeifa,ZHANGKuikui,SUNYonghou’,YANGWujun(1.SchoolofMechanical&ElectricalEngineering,GuilinUniversityofElectronicTechnology,GuilinGuangxi541004,China:2.GuilinMachineToolCo.,Ltd..GuilinGuangxi5
4、41004,China)Abstract:RamisafunctionalpartofgreatimportancetoaCNCplanertypemillingmachine.Theoverlargethermaldeformationoftheramwillreducetheworkingaccuracyofthemachine.Byapplyingtheoryofthermoelasticityandfiniteelementmethod(FEM),thethermalcharacteristicsanaly
5、sisoftheramwascompleted,andthefiniteelementequation(FEE)ofdeformationcausedbythermal—mechanicalcoupledwasestablished.Aimedattheproblemsexistedinactualmachining,thefiniteelementmodel(FEM)oftheramwasestablished,theheatsourceandthewayofheattransferandboundarycond
6、itionswereensured,andthethermalcharacteristicsandthermal—mechanicalcoupledanalysisoframwerefinishedbyANSYSWorkbenchsoftware.Thetemperaturefielddistributionandther—realdeformationwereobtainedbycomputation.whichprovidetheoreticalsupportforimprovementduringthedes
7、igningoftheranlofCNCmachine.Keywords:CNCplanertypemillingmachine;Ram;Temperaturefield;Thermal—mechanicalcoupled;Heatdeformation隨著制造業(yè)的飛速發(fā)展,數(shù)控機床的運用范圍越量,得知滑枕在切削工作時,發(fā)生的向后彎曲最大變來越廣泛,同時也對數(shù)控機床的精度提出了更高更嚴(yán)形值為0.2mm。為掌握該機床滑枕部件熱變形規(guī)律,格的要求。在數(shù)控機床工作過程中,在內(nèi)外熱源的共本文作者通過熱力耦合,利用有限元方法
8、對滑枕的溫同作用下,形成不均勻的溫度場,使數(shù)控機床的各零度場和熱變形進行了分析計算,為掌握其變形規(guī)律和部件產(chǎn)生不同程度的熱變形?,從而影響數(shù)控機床的改進設(shè)計提供理論依據(jù)。加工精度?,F(xiàn)有研究表明,精密加工中熱變形誤差占1熱力耦合變形的有限元方程總誤差的40%~70%。因而,減小機床熱變形對傳熱問題所遵循的基本方程有兩個:第一個是描提高機床的加工精度至關(guān)緊要。述