主轴三维温度场及热变形分析

基于热传导及热弹性力学知识,建立了主轴工作状态下的稳态温度场和热变形的三维热分析有限元模型。运用ANSYS有限元软件,准确分析了主轴在工作过程中处于热平衡状态下的温度分布及热变形特点,计算结果为后续加工中心主轴系统的优化提供了理论背景。     

数控铣床铣头在ANSYS中的热特性分析

现代数控机床在铣削过程中,铣床铣头箱体会产生热变形,从而影响主轴传动精度及零件的加工精度.在Prate三维软件进行实体建模基础上,应用有限元的分析方法,通过ANSYS来进行热变形分析计算,找出箱体热特性的薄弱环节,从而对箱体造型进一步改进提供理论依据.     

零传动滚齿机热变形的仿真分析与对齿轮加工影响研究

零传动滚齿机运转时由于主轴热源发热,会使工件主轴与滚刀主轴受热产生变形,继而影响工件尺寸加工精度。为了研究滚齿机热变形,采用ANSYS软件对热变形进行仿真分析。运用CREO建模软件建立机床三维模型并导入ANSYS,通过理论计算得到模型的边界条件,之后选用稳态分析来确定主轴热平衡状态下的温度场分布,在此基础上进行热—结构的耦合场分析,得到主轴三维热变形量。仿真结果证明了在高精度滚齿加工机床中热变形对精度的影响十分显著,为热变形的补偿提供有力的依据。     

高速电主轴热态特性仿真分析

在分析电主轴温度场理论的基础上,建立某高速磨床电主轴系统的有限元模型,计算了电主轴热特性分析的边界条件,利用有限元软件ANSYS Workbench分析其热态特性,得到了主轴系统的稳态温度场分布和热变形情况;同时分析计算了不同转速对主轴系统温升及热变形的影响.结果表明:主轴转速越高,相应主轴单元的温升变化及主轴热变形也越大.此分析为改善电主轴温度场分布及减小热变形提供了理论依据.     

高速高精度数控车床主轴系统三维稳态温度场的数值分析

基于高速高精度数控车床主轴系统内部热源的分析，在ANSYS／Themal模块中建立了主轴系统三维温度场有限元模型，计算了温度场，并预测各部件热平衡时的温度场分布和温升。通过拟合得到主轴和箱体最高温升与转速关系曲线，该曲线可以用来预测主轴和箱体在主轴不同转速下的稳态最高温升，对主轴系统结构改进提供技术支持。     

某型号立式加工中心主轴冷却器系统热流固耦合热态特性分析

主轴热变形是影响数控机床加工精度的关键因素，识别主轴系统的热态特性，进而控制主轴热变形是提高机床整机精度的重要任务。文中以某企业实际生产的立式加工中心主轴系统为研究对象，建立其主轴冷却器系统的三维模型；利用ANSYS Module Designer生成流域的三维模型，再利用Mechanical对冷却器和流域进行单元划分，形成流场有限元模型，通过流场分析获得流体的温度分布、速度变化、压力变化及冷却器的温度分布；通过稳态热分析，求解得到分析模型的温度分布；将流场分析得到的流体边界面的压力载荷和稳态热分析得到的温度载荷数据传递给静力结构分析模型，求解得到其应力分布及热变形。分析结果可为主轴冷却器系统结构的进一步优化设计和控制主轴热变形提供技术支持。     

基于ANSYS的主轴箱体模态分析及拓扑优化

用SolidWorks软件建立主轴箱体的三维模型,利用有限元分析软件ANSYS对其进行模态分析,得出主轴箱体的前六阶固有频率及振型,通过分析找出其动态特性的薄弱环节,以此为基础再对主轴箱进行以一阶固有频率最大化为目标的拓扑优化,得到改进方案。通过ANSYS分析验证,改进后的主轴箱体动态特性得到了显著提高。     

磨床主轴热特性分析及热变形补偿策略

针对五轴数控可转位刀片周边工具磨床建立了砂轮-主轴-轴承-主轴箱的主轴部件有限元模型,分析了主轴部件的热源及其发热量的计算公式,通过有限元仿真计算得到磨床主轴的热稳态温度场和热变形量,进行了主轴热特性分析。在不增加温度、位移传感器的基础上提出了有效的主轴热变形补偿策略,实现刀片加工精度达到5μm的精度要求。     

立式加工中心主轴箱热态特性研究

对主轴箱温度分布进行了研究,通过建立有限元模型并计算热源,利用ANSYS有限元软件对主轴箱进行稳态热分析、瞬态热分析和热—结构耦合分析,并通过实验对主轴箱热态特性进行测试。实验采用在加工过程中可直接测量的主轴中心点偏移来测量X、Y方向主轴热误差,采用Buttord算法对实验数据进行滤波处理,并绘制主轴中心点轨迹偏移图。结果表明,整个主轴箱温度场分布很不均匀,温度相差较大,主轴需400 s达到稳态热平衡;前、后轴承的温度变化趋势基本一致;主轴箱径向(Y轴)变形最大,为4.6692μm。     

CK2120×6六主轴数控车床主轴鼓热变形有限元分析

介绍了温度场和热弹性力学的有限元理论,利用大型有限元分析软件ANSYS对主轴鼓进行了热一结构耦合分析,得出了主轴鼓的三维温度场分布和整体热变形量,对计算结果进行分析阐述,为机床的热误差补偿提供了依据.