镗铣加工中心主轴热特性分析.pdfVIP

2015年 10月 机 床 与 液 压 Oct. 2015 第 43 卷第 19 期 MACHINET 00 L 2 HYDRAULICS Vol . 43 No . 19 DOI : 10.3969/j . issn. 1001-3881. 2015. 19. 015 镗铣加工中心主轴热特性分析 邱德义 ， 王传洋 (苏州大学机电工程学院 ，江苏苏州215021 ) 摘要：应用有限元方法对卧式镗铣加工中心主轴进行建模 ，通过对主轴模型导热系数等参数的计算 、热边界条件的确 定 ，以及机床主轴轴承在不同转速下发热功率的计算结果 ，运用ANSYS Workbench对模型进行网格划分 ，并对其进行了热 特性分析 。结果表明 ：3号轴承发热量较大 ，对主轴温度场分布有着较大的影响 ，在机床主轴设计过程中 ，可以考虑通过 改善冷却条件 、热误差补偿等手段对主轴进行温度控制 ，以减小对机床加工精度的影响 ；轴承的发热量随着主轴转速的提高 而提高 ，系统的热平衡温度也随之提高 ，达到热平衡所需时间也变长 。分析结果为机床主轴的设计以及结构优化提供参考。 关键词：加工中心# 主轴 ；热平衡 中图分类号：TG548 文献标志码： A 文章编号：1001-3881 (2015) 19-068-3 Thermal Characteristics Analysis of Spindle of Boring and Milling Machining Center Q IU D eyi， WANG Chuanyang ( Mechanical and Electrical Engineering College ， Soocho University， Suzhou Jiangsu 215021，China) Abstract ： With the application of finite element method ( FEM)，the spindle model of horizontal boring and milling machining center was established. The thermal characteristics of the spindle model was analyzed ，and the model sing ANSYS Workbench via calculating heat transfer coefficient of the model ，confirming thermal boundary conditions and calculating results of thermal power of spindle bearing of machine tool under different rotational speed. The results the No. 3 bearing is quite large ，which has greater influence on the temperature distrilDution of tlie spindle. In the design process of ma­ chine tool spindle ，the machining accuracy can be optimized by consideration of improving the cooling condition and thermal error com­ pensation metliods to control tlie temperature of spindle. The temperature of tlie bearing is raised witli the spindle speed increasing ，as well as the system