國內(nèi)滾珠絲杠熱特性的研宄現(xiàn)狀|加工中心
1.2.2國內(nèi)滾珠絲杠熱特性的研宄現(xiàn)狀在國內(nèi)，浙江大學(xué)對機床熱誤差補償特別是熱變形研宄得比較早，取得了重要的成果為溫度傳感器測點在滾珠絲杠上的選取和熱誤差模型的建立提供了重要的依據(jù)。學(xué)者傅建中提出了針對溫度誤差補償?shù)膬?yōu)化模型：模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[2°]，并由軟件仿真實驗驗證了其模型的正確性。近年來，浙江大學(xué)組織研究了人工智能專家?guī)煸诰C床定位精度及誤差補償中的應(yīng)用，取得了很多的成果。浙江大學(xué)的學(xué)者還改進了精工機床熱誤差Fuzzy前饋補償方法，通過仿真驗證了理論上的正確性，確立了國內(nèi)熱誤差補償?shù)念I(lǐng)先地位。合肥工業(yè)大學(xué)的苗恩銘研宄了高精度滾珠絲杠的熱變形等對精工機床誤差嚴重的影響，建立了滾珠絲杠溫度分布和熱變形的模型。并根據(jù)能量守恒原理，采用平均線膨脹系數(shù)的方式簡化了滾珠絲杠熱變形計算方法[18]。北機所開發(fā)了綜合補償功能模塊，采用集成電路板的總線結(jié)構(gòu)將功能板插入FANUC6ME精工系統(tǒng)擴充槽中進行試驗研宄，從而使我國擁有了機床熱誤差補償、運動誤差補償和機械變形誤差補償?shù)木C合補償能力與技術(shù)[21]。華中科技大學(xué)加工中心研宄者對機床熱變形誤差補償?shù)难绣橙〉煤艽蟮目蒲谐晒?。比如，采用了機床熱誤差分布代表點的補償方法并進行了試驗研宄[22?23]。華中理工大學(xué)學(xué)者宋洪濤針對磨削過程中產(chǎn)生大量熱量問題重點分析了滾珠絲杠的熱源，推導(dǎo)出滾珠絲杠溫度分布的理論計算方法。然后得到了滾珠絲杠的熱變形規(guī)律[23]。西南交通大學(xué)的何震建立了滾珠絲杠伺服進給系統(tǒng)溫度分布的數(shù)學(xué)模型，并基于熱傳導(dǎo)理論、有限元理論和熱變形理論等推導(dǎo)出了熱變形的數(shù)學(xué)模型。用有限元軟件ANSYS對滾珠絲杠伺服進給系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)溫度分布場進行了仿真分析[26]。本文的理論部分借用了這一思路研宄了空心滾珠絲杠的熱變形。青島大學(xué)學(xué)者徐志良深入地分析并總結(jié)了高精度滾珠絲杠在磨削過程中的溫度分布規(guī)律，通過對一定邊界條件下的對二維傳熱模型和一維傳熱模型求解得到滾珠絲杠的溫度場分布[25]。本文采用一維模型簡要的計算出滾珠絲杠的內(nèi)部溫度場。天津大學(xué)的鄧三鵬采用在線檢測的方法對滾珠絲杠熱誤差補償進行了研宄。分析了加工狀況、支承軸承形式對滾珠絲杠熱變形不同的影響。借助多體系統(tǒng)理論(MBS),建立了綜合誤差補償數(shù)學(xué)模型包括測頭傳感器誤差、機床幾何誤差、主軸熱誤差，并針對實際工況研宄了RBF網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和二次開發(fā)了算法與程序[11]。大葉大學(xué)學(xué)者Cheng-H,WuYu-TaiKung為了分析滾珠絲杠摩擦引起的溫升和滾珠絲桿傳動系統(tǒng)的熱變形的關(guān)系做了相關(guān)的實驗。首先測量滾珠絲杠的溫度值，然后用電容探針測得滾珠絲杠的熱變形。最后采用有限元方法分析滾珠絲桿的熱變形，實測數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果進行了比較[28]。蘭州理工大學(xué)學(xué)者芮執(zhí)元等建立了空心冷卻滾珠絲杠進給過程中溫度分布和簡化的二維熱變形數(shù)學(xué)模型。通過ANSYS仿真與滾珠絲杠冷卻試驗對理論模型進行實驗驗證[29]。臺灣PMI銀泰有限公司研發(fā)的在一端封閉，另一端插入冷卻介質(zhì)管的空心滾珠絲杠的專利技術(shù)(臺灣專利107485V24],通過實驗驗證冷卻效果明顯（如圖1.6)。由滾珠絲杠副的研宄現(xiàn)狀可知：為了補償滾珠絲杠的穩(wěn)態(tài)誤差，國內(nèi)的專家學(xué)者針對不同的機床工況從不同的方面做了細致深入的研宄，比如伺服控制系統(tǒng)熱補償、軟件補償、優(yōu)化預(yù)緊力、隔離熱源、選擇軸承支撐、通入冷卻介質(zhì)方式等。從滾珠絲杠本身的補償措施主要沿著以下兩種思路：一是在絲杠上選取合適測點，建立溫度分布場，軟件反饋補償[5°'51]。二是采用將冷卻液通入空心絲杠進行強制冷卻或同時對螺母吹冷氣的方法強制抑制滾珠絲杠的發(fā)熱問題[44?46]。另外，調(diào)研發(fā)現(xiàn)我國甚至還沒有自己的空心滾珠絲杠副應(yīng)用在精工機床上。我國對空心滾珠絲杠的研宄遠遠落后國外的技術(shù)水平。因此，研宄國產(chǎn)空心滾珠絲杠在精工機床的應(yīng)用具有重要的實踐意義。本文采摘自“空心滾珠絲杠在精工機床伺服進給系統(tǒng)中的應(yīng)用研究”，因為編輯困難導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明！