重型数控机床床身热变形分析及优化

利用ANSYS建立床身-基础瞬态温度模型,同时通过床身–基础系统温度场实时监控试验台获得关键点实测温度数据,将ANSYS计算的温度模型与实测数据对比,修正有限元模型的参数,使得仿真温度分布与实际温度分布基本一致,确保仿真结果可靠。根据床身的热态特性研究提出了3种降低床身热变形的方法:改变结构件材料、优化结构、采用热容平衡技术。利用修正后的仿真模型对其中优化材料的方法进行热变形有限元分析和效果验证,结果表明人造花岗岩材料相较于传统的铸铁材料HT300热稳定性更优越,可消除床身因热变形引起的直线度误差高达31.8%。