龙门加工中心滚珠丝杠传动系统的温度场和热变形分析.pdfVIP

第 4期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 NO．4 2011年 4月 M odularM achineTool AutomaticManufacturingTechnique Apr．2011 文章编 号：1001—2265(2011)04—0001—04 龙门加工中心滚珠丝杠传动系统的 温度场和热变形分析 刘兴业 ，殷 国富 ， 刘立新 ，方 辉 ，阳 红 (1．四川大学 制造科学与工程学院，成都 610065；2．四川长征机床集 团有 限公 司，四川 自贡 643000) 摘要 ：龙 门加工 中心滚珠丝杠热 变形是机床误差 的重要原 因之一 。根据企业龙 门加工 中心丝杠传动 系统的实际工作状态 ，建立 了丝杠支座温度场和热变形 的 ANSYS分析模型 。通过施加移动热栽荷 ， 在 ANSYS中求解 了丝杠的温度场和热变形 ，获得丝杠表 面温度场分布趋 势以及丝杠进 给方 向的热 变形变化情况，在此基础上提 出相应的改进建议，为机床优化设计和提 高机床 的加工精度提供 了依 据 。 关键词 ：龙 门加工中心；滚珠丝杠；移动热载荷 ；温度场 ；热变形 中图分类号 ：TH16；TG65 文献标识码 ：A AnalysisoftheTemperatureFieldand Therm alDeform ation for BallScrew System ofGantryTypeM achiningCenter LIU Xing—ye ，YIN Guo—fu ，LIU Li-xing ，FANG Hui‘，YANG Hong (1．Sch．ofManufacturingSci．＆Eng．，SichuanUniv．，Chengdu610065，China；2．ChinaChangzheng MachineToolCo．，Ltd，ZigongSichuan643020，China) Abstract：Thethermaldeformation ofballscrew isan importantreasonforthethemr alerrorsofmachine tools．Accordnigto theactualworkingcondition ofballscrew transmission system ofGantry TypeM a。 chiningCenter，establishestheballbearingstemperaturefieldna d themr aldefomr ation ofAN SYS analysis mode1．Throughexertsmovingthermalloads，thetemperaturefieldandthemr aldeformationarecalculated inANSYS．0btainballscrew surfacetemperaturefielddistril：Iutiontrendanddirectiontotheballnitothe thermaldefomr ationofchange，and based on this，putsforward correspondingsuggestionsofrimprove。 ment，andprovidesthebasisfortheoptimizationdesignandmachninigprecision． Keywords：dragongatemachniingcenter；ball—screw；movnigthemr alloads；temperaturefield；themr alde。 forillation 造成的加工误差是机床总误差 的重要组成部分。随 0 引言 着对数控机床高速高精度要求 的不 断提高，减