滚动直线导轨温度场建模与分析

滚动直线导轨作为数控机床进给系统重要的功能部件,其热特性对数控机床的性能有重要影响。提出了一种导轨截面瞬态温度场理论模型建立、求解的方法,实现了对滚动直线导轨热特性的分析。首先,确定了滚动直线导轨的导热模型,基于有限差分法建立了导轨截面各节点离散方程组,建立了导轨截面瞬态热特性理论模型,求解获得了导轨截面瞬态温度场;其次,建立了导轨热特性仿真分析模型,获得导轨的稳态温度场;最后,进行了热特性实验,验证了所建立的理论和仿真分析模型。结果表明:稳态温度场理论模型和实验结果最大误差为7.25%,且瞬态温度场的变化趋势与实验结果一致,验证了温度场理论分析模型的正确性。有限元分析结果与实验测量的结果最大误差为6.22%,验证了热特性仿真分析的可靠性。