基于表面换热的机床主轴热误差有限元建模研究

摘要：

在分析机床主轴的传热、散热机理的基础上,研究了机床主轴的热特性.首先将表面所交换的热量等效折算成整个截面上的体积热源,考虑主轴的热弹性有限元关系,建立了主轴系统热瞬态传热学的本构方程,并推导出节点温度的矩阵方程.然后分析了主轴的散热条件和边界条件,利用瞬态温度场及热弹性耦合场模型,得到主轴的温度变化过程.最后分析了各参数对热伸长和稳态时间的灵敏度影响.此研究为优化主轴结构设计、减少发热提供了理论指导,并提出了改善主轴热特性的措施,为后续的误差补偿研究奠定了基础.

关键词：机床、主轴系统、有限元法、瞬态温度场

所属期刊栏目：22

分类号：TK1;TU1

资助基金：863计划2007AA042003;国家自然科学基金50775125

在线出版日期：2012-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：55-60