重型數控機床長導軌熱特性仿真及誤差補償方法的探討
2019-09-23肖明月 婁朝輝 孫志良
（國家知識產權局專利局專利審查協作湖北中心，湖北武漢 430000）
摘 要：機床導軌是機床各主要部件相對位置和運動的基準，其精度直接影響機床成形運動之間的相互位置關系，因此它是產生工件形狀誤差和位置誤差的主要因素之一，機床導軌的熱變形是引起導軌導向誤差的一個主要原因。數控機床工作過程中，導軌與工作臺之間的摩擦生熱會導致導軌在高溫下產生熱形變而影響機床加工精度。本文通過ANSYS軟件對機床導軌進行有限元建模，并對其運行過程中的熱特性進行仿真，進而分析了影響熱變形的主要因素，Z后提出了對其熱誤差補償的針對措施。（國家知識產權局專利局專利審查協作湖北中心，湖北武漢 430000）
關鍵詞：數控機床；導軌；熱特性；有限元仿真
數控機床已經日漸成為制造業生產的重要裝備，其在推動國家經濟發展中發揮著極為重要的作用和影響，這就讓對其可靠性的分析顯得非常重要現代科技的發展越來越快，工件加工精度和效率的標準也越來越高，所以要求裝備制造產品的擁有更高的精度和水準。在數控機床的進給速度提高的同時，各零部件接觸面間會因摩擦產生大量熱量，使得零部件出現熱變形而影響數控機床的加工精度。而在其中，導軌與工作臺之間的摩擦生熱會致使導軌在高溫下發生變形，由熱變形而引起的后果，導軌偏移、定位誤差及導軌面隆起等會改變工件與刀具之間的相對位置，進而影響數控機床的加工精度。本文通過ANSYS軟件對機床導軌運行過程中的熱特性進行仿真，提出了對其熱誤差補償的方案探討。
本文的研究對象為XK2535數控龍門銑床，床身長15m，寬為1.5m，材料為HT300，其上承受立柱、橫梁、滑枕和溜板等部件重量。
1 基于ANSYS的導軌熱特性建模
1.1導軌幾何建模簡化及參數