重型数控机床长导轨热特性仿真及误差补偿方法的探讨
2019-09-23
肖明月 娄朝辉 孙志良
（国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心，湖北武汉 430000）
摘 要：机床导轨是机床各主要部件相对位置和运动的基准，其精度直接影响机床成形运动之间的相互位置关系，因此它是产生工件形状误差和位置误差的主要因素之一，机床导轨的热变形是引起导轨导向误差的一个主要原因。数控机床工作过程中，导轨与工作台之间的摩擦生热会导致导轨在高温下产生热形变而影响机床加工精度。本文通过ANSYS软件对机床导轨进行有限元建模，并对其运行过程中的热特性进行仿真，进而分析了影响热变形的主要因素，Z后提出了对其热误差补偿的针对措施。
关键词：数控机床；导轨；热特性；有限元仿真
数控机床已经日渐成为制造业生产的重要装备，其在推动国家经济发展中发挥着极为重要的作用和影响，这就让对其可靠性的分析显得非常重要现代科技的发展越来越快，工件加工精度和效率的标准也越来越高，所以要求装备制造产品的拥有更高的精度和水准。在数控机床的进给速度提高的同时，各零部件接触面间会因摩擦产生大量热量，使得零部件出现热变形而影响数控机床的加工精度。而在其中，导轨与工作台之间的摩擦生热会致使导轨在高温下发生变形，由热变形而引起的后果，导轨偏移、定位误差及导轨面隆起等会改变工件与刀具之间的相对位置，进而影响数控机床的加工精度。本文通过ANSYS软件对机床导轨运行过程中的热特性进行仿真，提出了对其热误差补偿的方案探讨。
本文的研究对象为XK2535数控龙门铣床，床身长15m，宽为1.5m，材料为HT300，其上承受立柱、横梁、滑枕和溜板等部件重量。
1 基于ANSYS的导轨热特性建模
1.1导轨几何建模简化及参数
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