基于热态信息链的龙门加工中心结构优化技术

为了分析机床零部件热变形对热误差的影响,提出机床热态信息链的概念来描述零部件与整机热态特性之间的关系,并采用包含温度场和热位移场信息的机床热—结构耦合有限元分析模型作为该热态信息链的载体。提出一种机床热态信息挖掘方法,以明确机床零部件中导致整机热态精度下降的薄弱环节。以一台龙门加工中心为实验对象,对该机床实施热态信息挖掘,并根据挖掘的结果进行结构优化。实验表明优化后机床的z向热误差减少了85.5μm,验证了本文方法的有效性。

铣车复合加工中心热变形研究

本文以铣车复合加工中心为研究对象,对其进行了热—结构耦合有限元分析,利用热态信息链法定量计算出了各零部件对主轴轴端热位移影响的大小和方向。研究结果表明:①加工中心最大热变形量为108μm,且出现在主轴后轴承处;②主轴系统和刀架对加工中心轴端热位移影响最大。刀架主要影响径向热误差,使得轴端向X向产生-18.52μm热位移,向Y向产生26.74μm热位移。主轴系统主要影响轴向热误差,使得轴端向Z向产生-55.48μm热位移。研究结果为减小机床热变形提供理论依据。