高速干切数控滚齿机热误差建模及补偿方法研究

发布时间：2024-04-24 01:43

　　滚齿加工是目前应用最广泛的外齿轮加工方法,高速干切数控滚齿机由于具有高效、环保、自动化和柔性化等特点,正在被越来越多地应用到滚齿加工过程中。随着工业技术的高速发展,如何提高滚齿精度成为了滚齿加工领域的一个重要研究方向。高速干切数控滚齿机结构复杂且热源较多,在大批量滚削加工过程中,滚刀与工件间会产生大量的切削热,再加上电机热以及轴承热等热源的影响,机床温度会逐渐升高,形成不均匀的温度场并产生热变形,最终形成热误差影响滚削精度。随着滚齿机结构设计方法的不断优化,热误差已经成为滚齿机最大的误差源,严重制约着滚齿机的发展以及滚齿加工精度的提高。因此,高速干切数控滚齿机热误差建模及补偿方法的研究对控制滚齿机热误差,提高滚齿精度具有重要意义。对此,本文以某高速干切数控滚齿机为研究对象,对其热误差建模及补偿方法进行了分析和研究,主要研究内容如下:(1)以传热学相关理论为基础,对滚齿机热特性分析理论进行了研究,初步探明了滚齿机的热传递机理。在分析高速干切数控滚齿机刀架部组结构形式的基础上,研究并阐明了滚齿机刀架部组主要热源与热边界条件的计算方法,为滚齿机刀架部组热特性数值仿真分析奠定了基础。(2)对滚...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3.3高速干切滚齿机刀架部组有限元网格模型

3高速干切数控滚齿机刀架部组热变形数值仿真分析场变化较大；网格数量从1435732增加到2018030后，刀架温度场计算结果相差较小，两次计算的最低温度和最高温度相差都在2%以内，故认为网格数量在1435732时的仿真结果是可信的，为在保证计算精度前提下，尽可能的节....

图3.4热平衡状态下的滚齿机刀架部组温度场云图

在滚齿机实际结构中，刀架部组以螺栓连接的方式固定在大立柱的滑板转台上，由于本文只对刀架部组热变形进行求解，故此处位移边界条件设置为约束刀架部组底面螺栓孔的自由度，以此来求解刀架部组相对于大立柱的热变形。刀架部组内部各零部件间的接触状态，则根据实际装配情况建立接触。3.3.2刀架....

图3.5热平衡状态下的滚齿机刀架部组热变形云图

一定程度上减小了托座轴承处的热量损失，使得其温度较高。②刀架部组稳态热变形数值仿真分析将得到的刀架部组温度场以热载荷的形式添加到结构分析中，并如前文3.3.1节所述建立相应的接触与位移约束，进行刀架部组稳态热变形的求解。计算得到的热平衡状态下刀架部组热变形云图如图3.5所....

图4.7传感器安装示意图

4高速干切数控滚齿机热误差建模其中，各传感器的具体安装位置为：T1-大立柱内侧；T2-大立柱Z向导轨柱X向导轨；T4-刀架Y向导轨；T5-刀架托座；T6-刀架接盘；T7-小立柱；T8-小立柱内侧；T9-顶尖夹具；T10-工作台挡盖；T11-工作台壳体；T12-床T1....

本文编号：3963048