數(shù)控動(dòng)力刀架熱特性建模與分析.pdf

1、本論文是在“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)——Y軸全功能數(shù)控動(dòng)力刀架項(xiàng)目(2009ZX04011-053)的支持下進(jìn)行的。主要工作是運(yùn)用有限元方法對(duì)刀架整體進(jìn)行熱特性研究，計(jì)算出刀架溫度場總體分布及熱變形情況，找出影響工作性能主要發(fā)熱源，提出合理的結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案。本論文研究的主要內(nèi)容包括：
　　 1．對(duì)樣機(jī)HLT100D-12T進(jìn)行測試，得出所需試驗(yàn)點(diǎn)的溫度值，找出數(shù)控動(dòng)力刀架的主要產(chǎn)熱源，根據(jù)原有二維CAD圖紙，運(yùn)用S

2、OLIDWORKS建立三維實(shí)體模型；根據(jù)樣機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并依據(jù)本論文課題研究目的，對(duì)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕?，建立Y軸數(shù)控動(dòng)力刀架有限元熱模型。
　　 2．基于傳熱學(xué)理論、熱變形理論及有限元理論建立樣機(jī)有限元模型，運(yùn)用有限元軟件和傳熱學(xué)知識(shí)，依據(jù)材料熱力學(xué)相關(guān)屬性，添加邊界條件和熱源，從而求解整個(gè)刀架模型的溫度場和熱變形。
　　 3．根據(jù)對(duì)樣機(jī)的結(jié)構(gòu)分析、實(shí)驗(yàn)及仿真，發(fā)現(xiàn)離合器部位溫度過高，導(dǎo)致了部分零件燒壞及漏油等故障。根據(jù)動(dòng)

3、力刀架離合器的工作原理，改變離合器結(jié)構(gòu)，由滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，結(jié)果顯示溫升有所降低，總體起到了很好的效果。
　　 4．利用EMC-TH9100紅外線熱成像儀測出主軸電機(jī)4800r/min時(shí)的刀架外表面溫度分布，實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果對(duì)比，提出結(jié)構(gòu)改進(jìn)和優(yōu)化方案，重新建立改進(jìn)結(jié)構(gòu)熱模型，并進(jìn)行溫度場及其熱-結(jié)構(gòu)耦合，得出刀架總體熱變形。
　　 5．提出了合適的冷卻循環(huán)系統(tǒng)改進(jìn)方案，仿真結(jié)果顯示，整機(jī)的熱態(tài)特性得到了更大的提高，