精密镗床主轴系统温度场与热误差解析建模

为了准确真实地建立反映主轴瞬态温度场与热误差变化的物理解析模型,提出了一种考虑辐射换热以及轴承瞬态生热的主轴热网络模型,分析主轴系统的轴承热-结构相互作用机理及其对生热率的影响,计算了轴承的时变生热率;分析讨论辐射换热对主轴系统温度场与热误差的影响,基于辐射网络提出了主轴系统以辐射换热方式耗散热量的计算方式;提出将辐射换热引入热网络模型的计算方法,建立更完善的主轴温度场与热误差解析模型。为了验证该模型的准确性和泛化能力,进行了不同转速、不同环境温度及不同初始结构温度下主轴系统的热特性实验,结果表明,辐射换热对于主轴温度场与热误差的影响不可忽略,考虑辐射换热的物理解析模型精度更高。