基于熱分析的五軸聯動數控機床的運動可靠性研究.pdf

1、裝備制造業(yè)是關系國計民生的重大基礎性產業(yè)。數控機床是裝備制造業(yè)的工作母機，是實現制造技術和裝備現代化的前提。五軸聯動數控機床是數控機床的高端產品之一，體現了制造業(yè)新一代的發(fā)展方向。
　　滾珠絲杠和導軌是五軸聯動數控機床進給機構的關鍵零部件，在提高進給機構靈敏度、定位精度等方面起到重要作用。滾珠絲杠和導軌在機床工作時，會發(fā)生熱變形，進而影響機床的加工精度，本文通過對滾珠絲杠和導軌進行熱特性分析，研究這兩者的熱變形情況，并建立了考慮進

2、給機構熱變形時的機床誤差模型，將熱變形與機床的加工誤差聯系起來，進而計算機床的運動可靠度。
　　本文主要完成以下三個方面的工作:
　　(1)在ANSYS軟件中建立了滾珠絲杠和導軌的模型，并對兩者進行熱特性分析，得到滾珠絲杠和導軌在機床工作時的變形情況，然后研究了絲杠所受載荷、轉速，半徑對滾珠絲杠熱變形量的影響，以及導軌所受載荷、滑塊速度、摩擦系數、導軌截面寬度對導軌熱變形量的影響。最后建立上述參數與滾珠絲杠和導軌變形量之間的

3、關系方程，通過這些方程計算絲杠和導軌上的熱變形量。
　　(2)建立了VMC650數控機床的拓撲結構圖和低序體陣列，以及相鄰體之間的特征矩陣，進而建立了VMC650數控機床的通用誤差模型，以及只有進給機構熱變形誤差時的機床誤差模型。
　　(3)選擇蒙特卡羅法計算VMC650數控機床在三個軸向方向上的運動可靠度。并采用Visual Basic語言將運動可靠性的計算過程編寫為相應的代碼，開發(fā)了計算該機床運動可靠性的軟件。該軟件可以