基于能量输入与耗散反馈理论的机床热误差实时分析与预报

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第1章绪论

1.1课题的提出和意义

1.2数控机床热误差研究与建模国内外的研究现状

1.2.1国外对热误差的研究

1.2.2国内对热误差的研究

1.2.3目前存在的主要问题

1.3课题研究方案及重点

1.4本课题的创新之处

1.5本课题的主要研究内容

第2章机床热变形机理分析与热传导理论基础

2.1机床热源分析与热变形机理分析

2.1.1数控机床热变形热源分析

2.1.2数控机床热变形机理分析

2.1.3机床热变形的控制与防止的主要方法

2.2传热学的基本概念

2.2.1热传递的主要方式

2.2.2热传递的主要类型

2.3热传导理论的基本知识

2.3.1温度场

2.3.2热力学第一定律

2.3.3导热微分方程及其定解条件

2.3.4热变形与热应力的概述

2.4本章小节

第3章机床热误差与几何误差综合数学模型的建立

3.1齐次坐标变换及误差运动建模的基本原理

3.1.1齐次坐标变换矩阵

3.1.2机床刀具-工件的联结链及误差差运动建模的基本步骤

3.2ZK7640数控机床误差运动模型的建立

3.2.1ZK7640数控机床误差描述

3.2.2 ZK7640数控机床的误差运动综合数学模型

3.3本章小结

第4章基于ANSYS的ZK7640数控机床热特性研究

4.1 Pro/ENGINEER Wildfire 3.0软件介绍

4.1.1 Pro/ENGINEER的接口功能与导入\导出实体模型

4.2ANSYS的热分析功能介绍

4.2.1ANSYS的热载荷介绍

4.2.2ANSYS热分析的步骤

4.3ZK7640数控铣床整机有限元模型的建立

4.3.1建立ZK7640三维实体模型

4.3.2利用Pro/E的接口功能将实体模型导入到ANSYS10.0

4.3.3选择分析单元与设置材料特性

4.4数控机床热分析边界和基于ANSYS的建模过程

4.4.1滚动轴承的摩擦热

4.4.2机床表面换热

4.5基于ANSYS的数控铣床ZK7640热分析研究

4.6本章小结

第5章基于能量输入与耗散反馈原理的机床热误差模型的建立

5.1一维轴热伸长理论模型推导以及能量法验证

5.2ZK7640基于能量输入与耗散反馈原理的机床热误差建模

5.2.1ZK7640机床输入与耗散能的采集

5.2.2ZK7640机床主轴热伸长的采集

5.2.3建立ZK7640基于能量输入与耗散反馈原理的机床热误差建模

5.3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢