精密直线进给系统直线度热变效应仿真研究

由热效应引起的精密直线进给系统直线度变化会显著影响机床精度稳定性。针对这一问题,对精密直线进给系统直线度的热变效应进行了仿真研究。首先,利用有限元热-流-固耦合仿真技术建立进给系统温度特性仿真模型,并在此基础上构建了进给系统热变形特性仿真模型;然后,分析热变形仿真结果得出进给系统直线度误差热增量及其测试基准线热漂移量的预估模型;最后,通过实验验证了精密直线进给系统直线度热变化分析模型的准确性。研究表明:综合热源对精密直线进给系统直线度误差测试基准线的热漂移具有明显影响,但对直线度误差热增量影响相对较小;而造成直线度热变效应的主要因素是机床床身热变形引起的床身-导轨装配面热漂移。