机床导轨副预紧力热-结构耦合特性研究

摘要

导轨热变形产生的形状误差直接影响机床进给系统的定位和导向精度,是高速、高精度机床进给系统热误差的主要误差源之一.为研究导轨副预紧力对导轨热变形的影响规律,以某高速五轴联动龙门加工中心X向进给系统的滚柱导轨副为研究对象,运用有限元及传热学理论,在合理模拟实际运行工况,考虑结合面接触热阻的基础上,准确计算热边界条件,借助ANSYS有限元软件建立其热-结构耦合模型,仿真分析不同导轨副预紧力状态下,导轨副的温度场及热变形情况.结果表明:导轨副预紧力的变化对导轨热刚度具有明显影响,对于高速、高精度机床导轨副,选取最大动载荷的5％为最佳预紧力.