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2014年 8月 机床与液压 Aug.2014
第 42卷 第 15期 MACHINET00L HYDRAULICS V01.42No.15
DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2014.15.021
精密数控机床闭式静压导轨结构设计及油腔流场研究
李松,宋锦春,王长周,任广安
(东北大学机械工程与 自动化学院,辽宁沈阳 110819)
摘要:针对精密数控机床对导轨精度的要求 ,设计一种基于薄膜反馈节流器的闭式静压导轨系统,并根据无穷大刚度
原则计算了导轨的结构参数。利用三维软件 SolidWorks建立静压导轨油腔的三维模型 ,导入流体力学软件FLUENT的前处
理器Gambit进行网格划分;在设定一定进 口压力条件下,给定导轨在静止状态和移动状态下的静压腔流场与温度场的变化
规律。通过FLUENT的数值分析得到 :在相对静止状态下,静压腔的流场成对称分布;相对速度变大时,静压腔流场在边
缘区域压力成不规则的下降,温度在此区域急剧上升,容易出现 “气穴”现象 ,致使油液发热,从而导致导轨运动精度降
低。
关键词:闭式静压导轨 ;FLUENT;压力场;流场;温度场
中图分类号:TG580.23+2 文献标识码:A 文章编号:
StructuralDesignandResearchonOilChamberFlow Fieldfor
ClosedHydrostaticGuidewayofPrecisionCNC M achine
LISong,SONGJinchun,WANGChangzhou,RENGuangan
(SchoolofMechanicalEngineeringAutomation,NortheasternUniversity,ShenyangLiaoningl10819,China)
Abstract:TofulfilltheaccuracyrequirementofprecisionNC machinetools,akindofclosedhydrostaticguidewaysystem was
designedbasedonthinfilm feedbackthrottler,andthestructuralparametersoftheguidewaywerecalculatedaccordingtotheinfinite
stiffnessprinciple.Three—dimensionalsoftwareSolidWorksandGambitwereusedtOestablishoilchambermodelofhydrostaticguide—
wayandgeneratemeshrespectively.Underthesameinletpressure,thedistributionlawsofflowfieldinstaticpressurechamberand
temperaturefieldwereobtainedrespectivelyduringtheguidewaystoppingandmoving.Itisconcludedthat,thedistributionofflow field
instaticpressurechamberissymmetrical,andwhenrelativevelocityincreases,thepressurenearedgezoneofflowfieldinstaticpres—
surechamberdecreasesunregularly,andthetemperatureofthezonerisesincreasingly,whichwillcausecavitation,oilemittingheat
andthekinematicaccuracyofguidewayreducing.
Keywords:Closedhydrostaticugideway;FLUENT;Pressurefield;Flowfield;Temperaturefield
精密加工设备是实现精密加工技术的必需手段
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