本節(jié)通過對SEB170角接觸球軸承的有限元模型的改進、溫度場的分析，得出了 其溫度場分布的結(jié)果，為接下來對機床主軸溫度場的分析提供了依據(jù)。
本章的研宄對象為TH6213臥式鏜銑加工中心主軸箱整體，通過有限元方法對其 溫度場分布進行分析，另外將機床ZF減速箱底面溫度作為熱載荷加載到與主軸箱箱 體的結(jié)合面，從而得到機床整個主軸箱溫度場的分布結(jié)果，通過機床主軸箱跑車實驗， 驗證主軸箱有限元熱分析模型的準(zhǔn)確性。
本文將TH6213臥式鏜銑加工中心主軸以及主軸箱部件作為研宄對象，通過CAD 建模以及有限元分析方法，分別對主軸部分以及減速箱部分進行熱特性分析建模，得 到其溫度場分布以及熱應(yīng)變等數(shù)據(jù)，接下來通過主軸箱跑車試驗驗證有限元分析結(jié)果 的正確性，同時也為進一步進行熱誤差補償以及冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供了理論 依據(jù)。
制造業(yè)的發(fā)展關(guān)系到一個國家的經(jīng)濟發(fā)展與國防建設(shè)，是衡量我國工業(yè)化水 平的重要標(biāo)志。精工機床作為制造業(yè)的母機，承擔(dān)著國防建設(shè)與經(jīng)濟發(fā)展的重任， 世界各國都在積極研宄發(fā)展新技術(shù)，進行精工技術(shù)的創(chuàng)新，從而提高國家制造業(yè) 水平。
數(shù)字控制系統(tǒng)簡稱精工系統(tǒng)，是利用數(shù)字化信息并采用數(shù)字控制技術(shù)對生產(chǎn) 過程進行自動控制的系統(tǒng)，是控制精工機床的“大腦” [11]。世界上第一臺實驗性 精工系統(tǒng)于1952年被研制出，它是由電子管和繼電器組成，標(biāo)志著第一代精工系 統(tǒng)的產(chǎn)生。隨著電子技術(shù)的不斷的發(fā)展，精工系統(tǒng)的組成從第一代的電子管和繼 電器，經(jīng)歷過晶體管、集成電路，到小型計算機的出現(xiàn)。1974年第五代精工系統(tǒng) 出現(xiàn)，它是以微處理器為核心，價格便宜且處理速度快，使得精工系統(tǒng)的可靠性 提高[12]。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和普及，在20世紀80年代產(chǎn)生了第六代精工系 統(tǒng)，與第五代精工系統(tǒng)不同的是該系統(tǒng)的軟硬件平臺是通用的，而第五代所用的 計算機是專用的，其軟件部分需要在專用計算機上開發(fā)。第六代精工系統(tǒng)的出現(xiàn)， 推動了精工系統(tǒng)走上開放式的發(fā)展道路
課題中鏜銑加工中心采用的是“IPC+UMAC運動控制器”的開放式的精工系統(tǒng)，該精工系統(tǒng)既可以充分發(fā)揮工控機（IPC)的資源優(yōu)勢，也可以充分挖掘UMAC 提供的資源，在滿足加工中心要求的前提下，真正實現(xiàn)精工系統(tǒng)的開放性特點。
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本刀庫程序開發(fā)完成后，已經(jīng)在PYA系列精工加工中心上應(yīng)用，達到了合作開發(fā)設(shè)計的目的，換刀速度與國外同類高速加工中心產(chǎn)品的水平相當(dāng)，其性能可靠，換刀過程平穩(wěn)，換刀過程無過沖，運動平衡無沖擊，該系列非標(biāo)高速加工中心的加工速度有了很大的提高，提升了國產(chǎn)化率和自主開發(fā)的能力指數(shù)，降低了生產(chǎn)成本，對加工中心刀庫設(shè)計有一定參考價值，值得推廣
( 1) 對焊接橫梁的初始模型進行了靜力學(xué)分析討論了在自重作用下， 滑座沿 Y 向左右移動和滑枕沿Z 向上下移動時， 刀頭的變形情況; 模態(tài)分析過程中，獲取了前6 階固有頻率 靜力學(xué)分析結(jié)果作為拓撲優(yōu)化的依據(jù)( 2) 在調(diào)整內(nèi)部筋板時， 基于動力優(yōu)化以提高固有頻率為目標(biāo)， 獲取了影響低階固有頻率的區(qū)域， 并通過筋板對橫梁進行了加強; 在結(jié)構(gòu)減重時， 以最小柔度為目標(biāo) 同時約束了體積分數(shù)和前幾階固有頻率的下限值， 實現(xiàn)了******剛度的拓撲優(yōu)化設(shè)計( 3) 對橫梁進行了輕量化設(shè)計 基于拓撲優(yōu)化模型， 調(diào)整橫梁筋板布置， 完成******剛度的設(shè)計， 同時降低了橫梁自重 優(yōu)化后， 橫梁重量減輕 11． 5%， 綜合性能得到了明顯的改善
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