数控机床主轴-立柱系统热态特性分析与测试

• 作者: 傅建中 周宜博 周翎飞 戴温克 邓小雷
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 数控机床 主轴-立柱系统 风速法 耦合分析 热态特性 精度保持性
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 601-609
• 页数: 9页
• 分类号: TH161
• 字数: 3596字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20202803.0601

摘要

针对数控机床主轴-立柱系统因受热变形而影响机床加工精度的问题,本文基于能量守恒定律建立了主轴-立柱系统耦合分析模型来获取其热态特性.该模型综合考虑了热源计算、传热系数计算、结构约束以及散热面放置情况等因素,并采用风速法来获取主轴与空气间的传热系数.为了验证主轴-立柱系统耦合分析模型的有效性,本文设计并搭建了数控机床热态特性试验平台,以具体数控机床为研究对象获得了其主轴-立柱系统的温度场分布、热变形以及热平衡时间等热态特性.试验结果表明:各测点数据中温度的最长绝对误差和最大相对误差分别为0.71℃,2.94％,出现在主轴体的测点处,热变形的绝对误差和相对误差分别为1.49μm,8.71％,采用风速法建立的主轴-立柱系统耦合分析模型所获得的热态特性与试验获得的结果基本一致.本文的研究成果为数控机床减少热误差,提高精度保持性提供了参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	戴温克	衢州学院浙江省空气动力装备技术重点实验室	1	0	0.0	0.0
2	周翎飞	衢州学院浙江省空气动力装备技术重点实验室	1	0	0.0	0.0
3	周宜博	衢州学院浙江省空气动力装备技术重点实验室	1	0	0.0	0.0