高速CNC加工中心的電主軸熱誤差與建模
海天精工 加工中心 鉆攻中心前言：2電主軸單元的熱態(tài)特性對(duì)于電主軸熱態(tài)特性的研究，我們有一種思路,第一步要找出主要的熱源，第二步要分析出各個(gè)熱源傳熱的機(jī)制，最后_步就是要確定溫度場(chǎng)。當(dāng)前，比較經(jīng)常用的高速度運(yùn)轉(zhuǎn)電主軸的結(jié)構(gòu)有后置式和中置式兩種形式。將后置式結(jié)構(gòu)形式的電主軸同中置式結(jié)構(gòu)形式的電主軸相比較,有效改善了后置式軸承的工作環(huán)境，電機(jī)轉(zhuǎn)子對(duì)軸承的溫度影響很小,并且后置式的結(jié)構(gòu)相對(duì)緊密，降低了加工的難度，縮短了后置式主軸的軸向長(zhǎng)度，更容易接近主軸的制造精度，它的動(dòng)平衡也更加容易保證。高速的電主軸運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的熱源，大部分是來(lái)自日照輻射、環(huán)境溫度的改變等的外部熱源以及來(lái)自切削熱、軸承之間的摩擦、電機(jī)功率的損耗的內(nèi)部熱源。通過對(duì)環(huán)境恒定溫度的控制，可以減少外部熱源，切削熱對(duì)主軸的影響很小，可以忽略它。我們主要分析一下軸承之間的摩擦和電機(jī)功率的損耗而產(chǎn)生的熱損耗。內(nèi)外的套圈在作相對(duì)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),軸承中內(nèi)部的元件產(chǎn)生的總阻抗稱為軸承的摩擦，分為五種：純滾動(dòng)的摩擦、微觀的滑動(dòng)摩擦、宏觀的滑動(dòng)摩擦、密封裝置產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦、潤(rùn)滑劑產(chǎn)生的粘性阻力。現(xiàn)在分析一下電主軸單元的方式、途徑和傳熱機(jī)制。溫度和載荷影響軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以很難準(zhǔn)確地計(jì)算電主軸傳遞給軸承的熱能量，離心力和陀螺力矩也會(huì)造成影響，所以也很難準(zhǔn)確地計(jì)算軸承內(nèi)部的熱能置。軸承在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，滾珠在接觸到軸承的內(nèi)外圈和擺脫這種接觸時(shí)分別是兩種狀態(tài)，造成了溫度場(chǎng)的波動(dòng)，熱量通過對(duì)流、導(dǎo)熱和熱輻射的三種方法傳遞。因?yàn)楦咚俚碾娭鬏S可以看做一種軸對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，所以在建模時(shí)可以只要對(duì)軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)的一半進(jìn)行建模，建模過程中，簡(jiǎn)化比較微小的零部件，等效地處理不容易被分析的零部件，對(duì)于有很重要影響的部件都按嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行尺寸的設(shè)計(jì)，這樣更容易分析并且計(jì)算出電主軸的熱態(tài)性能。剛開始詳盡地分析了高速度的電主軸的結(jié)構(gòu)類型，然后定量地分析了電主軸系統(tǒng)的主要的熱源，軸承之間產(chǎn)生的摩擦生熱以及電機(jī)的損耗發(fā)熱,全面確定了電主軸傳熱的邊界要求，了解電主軸每個(gè)構(gòu)件之間的熱傳導(dǎo)系數(shù)，之后對(duì)于電主軸的溫度場(chǎng)進(jìn)行理論方面的指導(dǎo)，分析穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)的特性，通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)比軸承的仿真值和實(shí)際值，表明如果電主軸的熱邊界要求選擇得怡當(dāng)，那么溫度場(chǎng)的仿真值也是非常靠譜的。海天精工 備注：為保證文章的完整度，本文核心內(nèi)容都PDF格式顯示，如未有顯示請(qǐng)刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試，手機(jī)瀏覽可能無(wú)法正常使用！結(jié)束語(yǔ)：電主軸的內(nèi)部和外部產(chǎn)生了很多的熱能量，在每個(gè)零部件之間產(chǎn)生了熱置傳遞，使得刀具和工件發(fā)生了位移上的變化,使得加工的糈度也有所下降。更加準(zhǔn)確地選擇測(cè)溫點(diǎn)才能建立更高精度的熱誤差模型，研究了對(duì)于在一種加工情況下和在兩種情況下的建模方式，組合預(yù)測(cè)的模型。海天精工是一家集銷售、應(yīng)用及服務(wù)于一體的公司。產(chǎn)品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機(jī)、石墨機(jī)、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機(jī)床的生產(chǎn)工廠設(shè)在廣東省寧波市，目前其生產(chǎn)的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務(wù)！聲明：本站文章均來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，所有內(nèi)容不代表本站觀點(diǎn)，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任！