大型磨齿机Z轴进给系统热特性分析文献综述
2020-05-06 16:41:00
文 献 综 述 1、背景及意义 随着工业的不断发展,人类社会的不断进步,各行各业都进入了精细化阶段,无论服务还是产品,人们对此提出的要求都在不断提高。
作为一种高效的、精密的齿轮加工设备,大型数控成形磨齿机在风电、船舶、工程机械等重型装备领域占有十分重要的地位。
由于加工的齿轮尺寸大、加工耗时时间长、成本高且尺寸控制严格,在长时间成形磨齿过程中,磨齿机立柱沿床身导轨往复直线运动,立柱与床身导轨会因长时间相对运动而产生大量的摩擦热,加上电机发热、切削热等等多种热源的影响,使得床身导轨温度逐渐升高并产生相应的热变形,造成立柱在运动过程中发生倾斜、偏转、俯仰和线性定位误差等,导致砂轮与齿轮工件之间产生相对位置误差,从而严重影响齿轮加工精度。
磨齿机的结构设计及制造装备技术的不断完善,使其几何精度得到了有效的控制,但机床热变形对齿轮加工误差的影响也随之愈加明显,最高可达总加工误差的70%。
通过将测试和有限元分析相结合的形式,建立并分析了大型磨齿机Z轴进给系统的热误差,包括温度场分布和热变形情况。
在验证有限元分析的可行性基础上,通过有限元分析工具,可以在设计期分析并预测磨轮机Z轴进给系统的热误差及分布情况,为系统的热设计提供理论依据及优化方向。
2、国内外研究现状 2.1国内研究现状 我国在上世纪五十年代即开始了机床热变形的研究工作。
当时的大连工学院运用统计方法,对一台内圆磨床加工出的零件进行分析,发现是机床热变形导致了零件加工误差的增加并有针对性的进行了改进,从而大大提高了机床加工精度和加工效率 。
随后,国内多家工厂和科研院所对机床热变形进行了研究,积累了大量原始资料和试验数据。
国内多所高校也从七十年代后期开始,先后创办了传热与热变形课程。