高速立式加工中心主轴箱热态分析.pdfVIP

· 机械制造与研究 · 马青芬 ·高速立式加工中心主轴箱热态分析 __ -J r -J． 同速立式加工中心主轴箱热态分析 马青芬 (南通科技投资股份有限公司。江苏 南通 226006) 摘 要：高速立式加工中心在加工过程 中产生的热效应对机床加工精度 的影响 日益 凸显。 XH714B高速立式加工中心在高速加工过程中会出现主轴轴线热偏转现象，机床行业俗称为 “闷头”，影响了机械J／Ura表面的完整性 ，降低了粗糙度。主轴箱作为加工中心的重要热源．为 了解决立式加工中心出现 “闷头”现象的主要原因，对主轴箱的热态分析就显得尤为重要，采用 有限元方法建立了XH714B高速立式加工 中心主轴箱热态特性分析模型，分析计算了主轴箱 在额定转速下的稳态热特性。与传统观点 “滚动轴承为主轴主要热源”不同，提出主轴电动机 的热损耗是导致机床主轴轴线在Y— 平面内发生偏转的主要原因。 关键词 ：主轴箱；粗糙度；热效应 中图分类号：TG659 文献标志码：B 文章编号：1671—5276(2012)01-0076-04 ThermalCharacteristicsAnalysisofHeadstockofHighSpeedVerticalMachiningCenter MAQing-fen (NantongScienceandTechnologyInvestmentCo．，Ud．，Nantong226006，China) Abstract：Theverticalmachiningcenter’Sthermaleffectcausedbythemachiningprocesshasmoreandmoreimpactonthemachi· ningaccuracyofmachinetoolsthaneverbefore．ThispapertakesXH714Bthehighspeedprecisionverticalmachiningcenterasthe studyo~ecttoresearchonthedeflectionofitsmainspindleaxisoccurringduringthemachiningprocess．Asheadstockistheimportant heatsourceofverticalmachiningcenter，itisimportanttoanalyzetheheadstocktogetthemainreasonforthedeflcetionofmainspin- diexais．Thefiniteelementmethodisemployed(ANSYSsoftpackageischosen)todevelopathermalmodelfortheheadstockofhigh speedverticalmachiningcenter．Itsthermalcharacteristicsareanalyzedundertheratedrotationalspeed．Thethermaldeformationre— vealthatthepowerlossesofthespindlemotoristhemainreasonforthespindleaxisdeflectioninY-Zplane．whichisd计ferentfr0m the traditionaIview． Keywords：headstock；roughness；heateffect 动机 、主轴轴承 、带传动和金属切削过程。其中金属切削 0 引言 过程中产生的热量大部分被切削液带走，经切削液流道进 行收集循环，且切削液流道与机床结构进行了隔离，不对 高速立式加工中心(XH714B)在稳态时主轴端面向