卧式加工中心主轴温度场预测与热误差分布

通过有限元与试验测试结合的方式,研究了加工中心主轴温度场和热误差分布规律。研究发现,卧式加工中心热变形与温度有较好的对应关系,主轴发热量增大引起主轴变形增大,主轴转子与轴承的摩擦生热是主轴系统高速转动时热量产生的主要原因。主轴热平衡时间大约90min左右,并且后轴承附近的温度最高,温升幅度最大。通过有限元方法进行热分析,可以在机床样机定型之前进行热对称结构设计,提前进行结构优化。     

加工中心立柱系统热态特性分析模型与实验研究

在分析加工中心立柱系统主要热源、热汇和热流通路的基础上,根据热源热生成、热阻与热边界条件的经验公式,基于有限元方法建立了加工中心立柱系统热态特性分析模型对其热态性能进行辨识,获得其温度场和热变形,并利用热成像仪与热态特性分析仪通过实验标定机床的温度分布与热位移,修正热边界条件从而获得精度足够的热态特性分析模型,并通过温度控制策略优化加工中心立柱系统的热态性能提高机床的精度,为后续的误差补偿工作提供支撑。     

高速立式加工中心主轴箱热态分析

高速立式加工中心在加工过程中产生的热效应对机床加工精度的影响日益凸显.XH714B高速立式加工中心在高速加工过程中会出现主轴轴线热偏转现象,机床行业俗称为“闷头”,影响了机械加工表面的完整性,降低了粗糙度.主轴箱作为加工中心的重要热源,为了解决立式加工中心出现“闷头”现象的主要原因,对主轴箱的热态分析就显得尤为重要,采用有限元方法建立了XH714B高速立式加工中心主轴箱热态特性分析模型,分析计算了主轴箱在额定转速下的稳态热特性.与传统观点“滚动轴承为主轴主要热源”不同,提出主轴电动机的热损耗是导致机床主轴轴线在y-z平面内发生偏转的主要原因.     

卧式加工中心主轴系统温度场分布测试与研究

热变形对高端数控机床加工精度影响很大,而温度场分布不均匀是造成热误差的主要因素,因此对机床主轴系统温度场进行检测与研究就显得尤为重要。运用FLIR红外热像仪测温技术,对卧式加工中心主轴系统热测试初始状态和终点时温度场分布、温升变化规律进行了测试与研究。经研究发现,被测机床热态性能优异,主轴箱体温度场分布呈现出前高、中低、后高的分布状态,主轴箱体达到热平衡状态以后温度场一致性较好。研究工作为后续卧式加工中心主轴系统温度控制以及热变形补偿提供了有效的数据支持。     

龙门加工中心主轴系统的热态性能分析技术研究

龙门加工中心主轴系统热态特性是提升机床性能的一个关键问题。针对龙门加工中心主轴系统热态特性分析的需要,建立有限元分析模型,计算主轴轴承的发热量以及主轴系统各个表面的对流换热系数,利用ANSYS WORKBENCH对其温度场、热变形状况以及热-结构耦合问题进行了分析计算,得到了不同位置轴承对总热变形的影响以及不同转速条件下主轴系统的稳态热态性能。实验测试数据表明分析计算结果的准确性较高,可用于指导该型龙门加工中心主轴系统结构优化设计和热变形补偿。     

卧式五轴加工中心整机静态刚度有限元分析及测量方法

为解决航空航天领域复杂零件加工难度大、精度难保证、效率低的问题，卧式五轴加工中心越来越广泛地被应用于航空航天零件的生产加工中。现以某型卧式五轴加工中心为例，重点介绍了其整机静态刚度的有限元分析方法和实际测量方法。利用ANSYS建立机床整机的有限元模型，分析得出了机床在最危险工况下的变形情况。基于相同的工况条件，在实物机床上搭建了静态刚度测试平台，完成机床静态刚度的测量。将有限元分析结果和实际测量进行了对比，两者接近，验证了整机有限元分析方法的有效性，为卧式五轴加工中心的优化设计提供了参考。     

高速电主轴热态性能分析

高速机床是实现高速加工的必要条件,高速电主轴是高速机床的关键部件。在高转速下,电主轴会产生热变形,从而严重影响高速机床的加工精度。本文对车铣用电主轴的热态特性利用ANSYS进行了基于热接触理论的有限元分析。最后提出了改进高速电主轴温度场分布的主要措施。     

侧挂式主轴系统热特性仿真分析

以昆明机床股份有限公司某型精密卧式加工中心的主轴及主轴箱为研究对象,采用有限元方法对不同工况下主轴及主轴箱的瞬态温度场和热变形进行了仿真计算,得到了相应的热误差,并分析了主轴转速和镗杆伸出长度对主轴系统热误差的影响。     

GSHM7060四轴联动卧式加工中心的研制

卧式加工中心是一种高效、高性能的数控机床,在一次装夹中可进行四个面的铣削、钻孔、扩孔、镗孔、铰削、攻丝等多种工序的加工,最适用于中、小批量、多品种的箱体零件以及曲型零件的加工。本文介绍了一种四轴联动卧式加工中心的机械结构,特点及其关键技术,通过建立高速加工中心机床的三维有限元模型,利用有限元分析软件对机床进行动力学分析,找出影响整机动态性能的薄弱环节并提出结构设计修改方向,从而使机床具有更好的静态、动态特性。     

高速电主轴热态性能分析

高速机床是实现高速加工的必要条件,高速电主轴是高速机床的关键部件.在高转速下,电主轴会产生热变形,从而严重影响高速机床的加工精度.本文对车铣用电主轴的热态特性利用ANSYS进行了基于热接触理论的有限元分析.最后提出了改进高速电主轴温度场分布的主要措施.