电主轴热变形预测模型的综述.pdf

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1、第29卷第3期机电产品开发与剀新V01．29，No．3．兰鱼!曼生曼旦!!!!!!：!竺!!!苎尘!!：!!兰!!兰竺竺!堡!!苎竖!竺!!：型!：型竺!!坚型：!垫!曼文章编号：1002—6673(2016)03—125-04电主轴热变形预测模型的综述公维晶1，张丽秀1，李金鹏1，李亮1，肖建宇2(1．沈阳建筑大学机械1：程学院，辽宁沈阳110168；2．中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙410083)摘要：由于对机床电主轴热变形的研究具有实用价值和理论价值．电主轴热变形预测技术成为目前研究的热点问题。论文将电主轴热变形预测

2、模型按照建模方法的不同分为两类：经验建模法和理论分析法，并全面的叙述热变形预测模型的发展历史、研究成果及相关问题。对不同的预测模型进行比较并分析了它们的优缺点，同时指出目前热变形预测模型存在的问题并展望未来。关键词：电主轴；热变形；预测模型；加工精度中图分类号：THl22文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2016．03．044SummaryofPredictionModelforThermalDeformationofMotorizedSpindleGONGWei一肋gI，ZHANGLi-X

3、iu’，LIJin-Pen一，L1Li删一，XIA0Jian-Yu2(1．SchoolofMechanicalEngineering，ShenyangJianzhuUniversity，ShenyangLianning110168。China；2．SchoolofInformationScienceandEngineering，CentfalSouthUniversity，ChangshaHunan410083，China)Abstract：Becauseofitspracticalvalueandtheoreticalvalu

4、eforthestudyofthermaldeformationofmachinetoolelectricspindle，thepredictionofthermaldeformationofmotorizedspindlehasbecomeahotissueinthecurrentr雠arch．Inthispaper。themotorizedspindlethermaldeformationpredictionmodelaccordingtOmodelingmethodisdividedintotwocategories：Em

5、piricalmodelingmethodandtheoryanalysismethodandcomprehensivenarrativethermaldeformationpredictionmodelofthedevelopmenthistOry，researchresultsandrelatedissues．Compareandanalyzetheiradvantagesanddisadvantagesofdifferentforecastingmodels，andpointedoutthatthecurrenthotde

6、formationpredictionmodeloftheexistingproblemsandfutureprospect．Keywords：motorizedspindle；thermaldeformation；predictionmodel；machiningaccuracy0引言工业的高速化加工离不开电主轴。电主轴是高速加工机床的关键部件。电主轴在高速运转时，由于内外热源的共同作用，使电主轴内部产生大量的热量，形成非均匀的温度场，从而产生热变形，发生位移的变化【11。主轴的热变形是直接影响机床加工零件精确度的重要原因。有

7、关调查指出，热变形引起的机械制造业中的误差已达到40％～70％u]，若得不到很好的补偿，这种误差将继续增长。据相关文献记载，电主轴的轴向热伸长量最多可达l121山m，热变形造成的影响不可忽视。一直以来，人们希～修稿日期：2016-03-02基金项目：国家自然科学基金(51375317)；辽宁省自然科学基l金(2015020122)；国家(地方)联合工程实验室开放基金(s3sc-：2015—6)作者简介：公维晶(1992-)，女，黑龙江齐齐哈尔人，硕士研究I生。研究方向：电主轴关键技术；张丽秀(1970-)，女，辽宁沈阳1人，教授

8、，博士，硕士研究生导师。研究方向：电主轴单元关键·技术及机电一体化。望通过补偿的方法来减小热变形带来的影响。但补偿值的获得有多种途径。即直接测量和间接预测。对主轴热变形进行预测．利用获得的预测模型进行误差补偿，是提高数控机床加工精度的有效方法。预测是通过对客观事