高精度数控机床主轴系统热误差的控制方法

TH161%TG532; 为了解决高精度数控机床主轴系统热误差的难题,提出了一种主动控制主轴热误差的新方法.根据设计的螺旋盘管冷却器,分析了硅脂厚度对主轴与冷却器间的接触热阻的影响规律,建立了热阻模型.在简化主轴系统模型的基础上,构建了主轴系统的热-流-固有限元模型,并对冷却参数进行了仿真.利用搭建的温度控制系统,对有限元模型进行验证.结果表明,有限元模型能有效预测主轴系统热特性的变化规律,其冷却器的换热效率高,热平衡时间缩短了约68％,热误差减小了约19％.本研究为精密机床主轴热误差控制提供了一种新思路....

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Published in上海交通大学学报 Vol. 54; no. 11; pp. 1165 - 1171
Main Authors 赵亮, 雷默涵, 朱星星, 王帅, 凌正, 杨军, 梅雪松
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西安交通大学 陕西省智能机器人重点实验室 01.11.2020
Subjects
数控机床
热-流-固模型
主轴系统
热误差
温度控制
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ISSN1006-2467
DOI10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.031

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Summary:TH161%TG532; 为了解决高精度数控机床主轴系统热误差的难题,提出了一种主动控制主轴热误差的新方法.根据设计的螺旋盘管冷却器,分析了硅脂厚度对主轴与冷却器间的接触热阻的影响规律,建立了热阻模型.在简化主轴系统模型的基础上,构建了主轴系统的热-流-固有限元模型,并对冷却参数进行了仿真.利用搭建的温度控制系统,对有限元模型进行验证.结果表明,有限元模型能有效预测主轴系统热特性的变化规律,其冷却器的换热效率高,热平衡时间缩短了约68％,热误差减小了约19％.本研究为精密机床主轴热误差控制提供了一种新思路.
ISSN:1006-2467
DOI:10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.031