机床滚珠丝杠热分析及热补偿.doc

【机床滚珠丝杠热分析及热补偿】 在现代制造业中，高速化、精细化、自动化和智能化的趋势使得数控机床在零件加工中扮演着至关重要的角色。然而，机床在运行过程中，由于各种因素如运动部件之间的摩擦生热和周围环境热源的影响，容易导致机床热变形，进而影响其精度。滚珠丝杠作为机床中的关键传动部件，其热特性对机床性能至关重要。本文主要针对DZHQ120型号工作台配备的滚珠丝杠进行热分析与热补偿的研究。 建立滚珠丝杠的三维温度场数学模型是基础。这需要查阅相关资料，结合弹性力学、热变形基本方程和有限元理论，以确保模型的准确性。三维模型能够全面反映滚珠丝杠在受热情况下的温度分布。 利用PRO/E软件构建滚珠丝杠的CAD实体模型，将其导入ANSYS有限元分析软件中进行网格划分，构建热特性有限元模型。这一过程对于后续的CAE（计算机辅助工程）分析至关重要，因为它能提供一个模拟实际工况的基础。 接着，通过分析计算确定滚珠丝杠上的热源和边界条件，加载这些数据后求解，可以得到温度梯度图和热变形位移图。这些图像是理解滚珠丝杠热特性的重要可视化工具，它们揭示了滚珠丝杠在受热后的变形趋势和程度。 基于有限元热特性计算的结果，需要进一步观察滚珠丝杠各节点的温度变化和变形情况，以此来选择合适的测温点。这些测温点的选择是制定热补偿方案的关键步骤，它们能帮助我们了解滚珠丝杠在工作过程中的实时热状态。 根据热分析和测温点的信息，设计并提出热补偿方案。热补偿的目标是抵消或减少因温度变化引起的滚珠丝杠的非线性变形，以保证机床的精度和稳定性。可能的补偿方法包括主动冷却系统、预加载设计、结构优化等。 关键词：滚珠丝杠、热特性、有限元分析、ANSYS、热补偿 这篇毕业论文详细阐述了滚珠丝杠的热分析过程，运用了先进的仿真软件进行模拟，并提出了具体的热补偿策略，对于提升数控机床的加工精度和可靠性具有实践意义。通过对滚珠丝杠的热特性深入研究，有助于推动机床制造技术的发展，实现更高效、高精度的生产。