機(jī)床主軸系統(tǒng)熱特性建模分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、本文對(duì)機(jī)床主軸系統(tǒng)的溫度場(chǎng)和熱變形的數(shù)學(xué)模型、熱力學(xué)建模和修正、邊界條件計(jì)算、熱特性優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了較系統(tǒng)深入的理論和應(yīng)用研究,建立了機(jī)床主軸系統(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;建立了兩類機(jī)床主軸系統(tǒng)單件及組件的三維CAD模型，并對(duì)有限元網(wǎng)格劃分和結(jié)合面間的熱傳導(dǎo)系數(shù)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分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ);在分析機(jī)床主軸系統(tǒng)內(nèi)部熱源、邊

2、界條件的基礎(chǔ)上，建立了機(jī)床主軸系統(tǒng)溫度場(chǎng)的有限元模型?；谟邢拊▽?duì)兩類機(jī)床主軸系統(tǒng)溫度場(chǎng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并對(duì)CK1416數(shù)控車床主軸系統(tǒng)溫度場(chǎng)模型進(jìn)行了修正和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，為進(jìn)一步計(jì)算熱變形和熱特性優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ);在確定約束條件和熱載荷的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)床主軸系統(tǒng)的熱變形進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并將兩類機(jī)床主軸系統(tǒng)的主軸頭部的跳動(dòng)量進(jìn)行了比較，確定了主軸系統(tǒng)熱變形對(duì)機(jī)床加工精度的影響程度;利用ANSYS自帶的優(yōu)化功能，通過APDL參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)