人人文库网 > 毕业设计 > LW01-042@基于ANSYS在数控机床上的热特性有限元分析
基于ANSYS在数控机床上的热特性有限元分析答辩稿.ppt
LW01-042@基于ANSYS在数控机床上的热特性有限元分析
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：503642
类型：共享资源
大小：722.30KB
格式：ZIP
上传时间：2015-11-09
上传人：QQ28****1120
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
辽宁
IP属地：辽宁
12
积分
- 关 键 词：
-
机械毕业设计 论文
- 资源描述：
-
LW01-042@基于ANSYS在数控机床上的热特性有限元分析,机械毕业设计 论文
- 内容简介：
-
河南科技学院 2009届本科毕业论文（设计） 论文题目： 基于 ANSYS在数控机床上的热特性有限元分析 学生姓名： 所在院系：机电学院 班 级：机制 051班 导师姓名： 完成时间： nts摘 要 随着机床不断向高精度、高刚度、高速度方向发展，对其动态性能的要求越来越高，其中机床的热性能越来越受到人们的重视，它已成为影响高速机床性能的主要因素之一。利用有限元分析软件 ANSYS，在建立整机的 CAD以及 CAE模型基础上，实现对加工中心机床热特性的分析，以期对优化机床结构提供参考 关键词： 加工中心 建模 有限元法 温度场 热变形 动态特性 nts有限元法的基本思想 有限元法是在连续体上直接进行近似计算的一种数值方法。这种方法首先是将连续的求解区域离散为一组有限个单元(E1ernent)的组合体 ,而且认为单元之间只通过有限个点连接起来 ,这些连接点称为节点 (Node)。单元与节点是有限元法中最基本的两个术语。有限元法利用在每一个单元内假定的近似函数分片地表示全求解域上待求的未知场函数 (如位移场、应力场 )。 单元内的近似函数通常由未知场函数 (或包括其导数 )在单元内各个节点的数值通过函数插值来表示。由于单元本身可以有不同的形状 ,所以对几何形状复杂的问题都可方便地离散化 ,因此 ,有限元法可以处理各种复杂因素 , 如复杂的几何形状、任意的边界条件、不均匀的材料特性、结构中包含不同类型构件等等 ,它们都能用有限元法灵活地求解。有限元法在工程中得到了广泛的应用 ntsANSYS概述 ANSYS软件是集结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国 ANSYS开发，可广泛用于航空航天、土木工程、机械制造、车辆工程、生物医学、核工业、电子、造船、能源、地矿、水利、轻工等一般工业及科学研究。该软件可在大多数计算机及操作系统中运行，从 PC机到工作站直至巨型计算机， ANSYS文件在其所有的产品系列和工作平台上均兼容。它能与多数 CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如 NASTRAN， ALGOR， I DEAS，Pro Engineer， UG、 AutoCAD等，是现代产品设计中的高级 CAD工具之一。 nts 实体三维建模 nts加工中心机床整机热特性分析的必要性 对高速高精度加工中心来说，整机的热变形是制约机床加工精度的一个突出问题。由于机床床身、进给系统、导轨、拖板等零部件在运行中所产生的热和热变形对机床的加工精度均产生影响，因此，通过研究机床整机的热性能和热变形分析，确定对整机热性能有较大影响的热源并对其进行有效的控制，为优化机床结构设计提供必要参考。 nts机床的有限元模型的建立 在整机有限元模型中，对各主要部件作了如下假设和定义 a)滚珠丝杠部分 b)床身及其上各部件，简称床身总装配 c)电主轴部分 d)工件部分 nts 加工中心整机 CAD模型 nts机床的热源与发热量的计算 a)电主轴发热量计算：电主轴有两大热源：内置电动机的发热和主轴轴承的发热。 b)滚珠丝杠的发热量：在 XH6650型高速卧式加工中心中有三套滚珠丝杠分别控制着机床在加工过程中的 X， Y和 Z 方向上的移动与进给。 nts加工中心整机温度场 nts机床的稳态温度场分析 在综合考虑整机的热源后，对整机的稳态温度场计算 (环境温度为 2522)，得到整机的温度场分布。图 16是整 机的温度场。 从图 16可以看出，机床的温升主要集中在靠近热源的 地方，而且对整个机床来看，温度分布也很不均匀。温度最高发生自电主轴上以及丝杠上，达到 43cC。与单独的滚珠丝杠相比降了不少，但是温度的影响也不可忽略。床身的温度基本上没有变化，温升主要存在与丝杠接触的地方，但温升也很小，一般在 (2 5) 。立柱的温升最处处集中在与 Y轴滚珠丝杠的拖板接触面上，最高温升为 33.14 ，在与 轴滚珠丝杠的接触面的温度也有 31.517 。立柱上与 Y向滚珠丝杠接触的拖板的最高温度为 40.9152 ，远高于床身上与 向滚珠丝杠接触的拖板的最高温度 (32.885 )。虽然都不考虑这两方向上的导轨副摩擦，但立柱上的拖板直接与电主轴接触，而床身上的拖板通过其上的工作台与工件相连接，另外电主轴上的最 高温升 (43.139 )也高于工件的最高温升 (39.763 )。 nts机床的热变形分析 图 17为整机的热位移的云图，从图中可以看到最大的位移发生在电主轴的端部，达到 0.029 18 mm，主要是由热膨胀而引起的。滚珠丝杠也有较大的位移，丝杠一端的支座仍有明显的热变形，但与单独的滚珠丝杠相比要小得多，一方面是由于机床导轨对丝杠发生弯曲变形的抑制，另一方面滚珠丝杠两端的支座也比单独滚珠丝杠提供更高的约束力。滚珠丝杠
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
|
2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器
4:下载后的文档和图纸-无水印
5:文档经过压缩，下载后原文更清晰
|
川公网安备: 51019002004831号