关于有限元法数控龙门铣床滑枕部件热特性研究.pdf

2014年 8月 机床与液压 Aug．2014 第42卷 第 l5期 MACHINE TO0L HYDRAULICS Vo1．42No．15 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．15．036 基于有限元法的数控龙门铣床滑枕部件的热特性研究 胡汝凯 ，黄美发 ，张奎奎 ，孙永厚 ，杨武军 (1．桂林电子科技大学机 电工程学院，广西桂林 541004； 2．桂林机床股份有限公司，广西桂林 541004) 摘要：滑枕是数控龙门铣床的关键功能零部件，现有滑枕部件的热变形过大影响了机床的加工精度。采用热弹性力学 理论和有限元方法，对滑枕部件进行热特性分析，建立滑枕部件的热力耦合变形的有限元方程。针对实际加工中存在的问 题 ，建立了滑枕有限元模型，确定了滑枕的内部热源、传热方式和边界条件；通过 ANSYSWorkbench软件对滑枕进行热态 性能分析和热力耦合分析，并计算得到稳态时滑枕的温度场分布和热变形大小 ，为数控龙门铣床的滑枕改进设计提供依 据。 关键词：数控龙门铣床；滑枕；温度场；热力耦合；热变形 中图分类号：TG502．3 文献标识码 ：A 文章编号：1001—3881 (2014)15—142—4 ThermalCharacteristicsResearchofRam ofCNC PlanerTypeM illingM achine BasedonFiniteElementM ethod HU Rukai，HUANG Meifa ，ZHANG Kuikui，SUN Yonghou’， YANGWujun (1．SchoolofMechanicalElectricalEngineering，GuilinUniversityofElectronicTechnology， GuilinGuangxi541004，China： 2．GuilinMachineToolCo．，Ltd．．GuilinGuangxi541004，China) Abstract：Ram isafunctionalpartofgreatimportancetoaCNCplanertypemillingmachine．Theoverlargethermaldeformation oftheramwillreducetheworkingaccuracyofthemachine．Byapplyingtheoryofthermoelasticityandfiniteelementmethod(FEM)， thethermalcharacteristicsanalysisoftheramwascompleted，andthefiniteelementequation(FEE)ofdeformationcausedbythermal— mechanicalcoupledwasestablished．Aimedattheproblemsexistedinactualmachining，thefiniteelementmodel(FEM)oftheram wasestablished，theheatsourceandthewayofheattransferandboundaryconditionswereensured，andthethemr alcharacteristicsand thermal—mechanicalcoupledanalysisofram werefinishedbyANSYSWorkbenchsoftware．Thetemperaturefielddistributionandther— realdefomr ationwereobtainedbycomputation．whichprovidetheoreticalsupportforimprovementduringthedesigningoftheranlof CNC machine． Keywords：