数控机床主轴热误差建模与实验研究
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 1 绪论 | 第10-19页 |
| 1.1 研究背景与目的 | 第10页 |
| 1.2 数控机床主轴热误差研究内容 | 第10-12页 |
| 1.2.1 数控机床主轴热源分析 | 第11页 |
| 1.2.2 数控机床主轴温度场构建与有限元仿真 | 第11-12页 |
| 1.2.3 数控机床主轴系统实验数据采集 | 第12页 |
| 1.2.4 数控机床主轴热误差建模 | 第12页 |
| 1.3 数控机床主轴热误差研究的国内外现状 | 第12-17页 |
| 1.3.1 数控机床主轴热误差国外研究现状 | 第13-16页 |
| 1.3.2 数控机床主轴热误差国内研究现状 | 第16-17页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第17-19页 |
| 2 数控机床主轴温度场分析计算与有限元仿真 | 第19-45页 |
| 2.1 数控机床主轴热源分析及发热量的计算 | 第19-22页 |
| 2.1.1 数控机床主轴的热源分析 | 第19页 |
| 2.1.2 带轮发热量计算 | 第19-20页 |
| 2.1.3 轴承发热量计算 | 第20-22页 |
| 2.2 数控机床主轴的传热机理 | 第22-30页 |
| 2.2.1 物质的热传递方式 | 第22-24页 |
| 2.2.2 带轮的热传递方式 | 第24-26页 |
| 2.2.3 轴承的热传递方式 | 第26-29页 |
| 2.2.4 主轴的热传递方式 | 第29-30页 |
| 2.3 数控机床主轴温度场的数学模型及有限单元法 | 第30-37页 |
| 2.3.1 数控机床主轴温度场数学模型 | 第30-32页 |
| 2.3.2 温度场问题的有限单元法 | 第32-36页 |
| 2.3.3 热变形的有限单元法 | 第36-37页 |
| 2.4 数控机床主轴单元有限元分析 | 第37-44页 |
| 2.4.1 数控机床主轴有限元仿真内容介绍 | 第37页 |
| 2.4.2 数控机床主轴有限元模型建立 | 第37-39页 |
| 2.4.3 数控机床主轴温度场分析 | 第39-44页 |
| 2.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 3 机床主轴热误差实验数据采集系统设计 | 第45-65页 |
| 3.1 实验方案设计 | 第45-46页 |
| 3.2 实验设备选择与数据采集系统设计 | 第46-49页 |
| 3.2.1 温度传感器的选择 | 第46页 |
| 3.2.2 激光位移传感器的选择 | 第46-48页 |
| 3.2.3 数据采集卡的选择 | 第48页 |
| 3.2.4 数据采集接线盒的选择 | 第48-49页 |
| 3.3 实验数据采集系统软件设计 | 第49-50页 |
| 3.3.1 LABVIEW软件介绍 | 第49页 |
| 3.3.2 LABVIEW程序设计 | 第49-50页 |
| 3.4 实验实施过程 | 第50-52页 |
| 3.4.1 温度传感器布置 | 第50-51页 |
| 3.4.2 位移传感器布置 | 第51页 |
| 3.4.3 具体实施过程 | 第51-52页 |
| 3.5 实验结果处理与分析 | 第52-63页 |
| 3.5.1 温度数据处理与分析 | 第52-55页 |
| 3.5.2 热误差数据处理与分析 | 第55-57页 |
| 3.5.3 不同转速下机床温度场与热误差总体分析 | 第57-62页 |
| 3.5.4 实验数据与仿真数据对比 | 第62-63页 |
| 3.6 本章小结 | 第63-65页 |
| 4 测温点优化策略 | 第65-78页 |
| 4.1 测温点的模糊聚类 | 第65-71页 |
| 4.1.1 模糊聚类分析理论基础 | 第65-67页 |
| 4.1.2 测温点的模糊聚类分析方法 | 第67-71页 |
| 4.2 最优测温点的选取 | 第71-77页 |
| 4.2.1 灰色系统理论分析基础 | 第72-75页 |
| 4.2.2 最优测温点选取 | 第75-77页 |
| 4.3 本章小结 | 第77-78页 |
| 5 主轴系统热误差建模 | 第78-85页 |
| 5.1 粒子群算法 | 第78-81页 |
| 5.1.1 粒子群数学表达方法 | 第78-80页 |
| 5.1.2 标准粒子群算法 | 第80-81页 |
| 5.2 自然选择粒子群算法 | 第81-82页 |
| 5.3 数控机床主轴热误差建模 | 第82-83页 |
| 5.4 热误差模型评估与预测 | 第83-84页 |
| 5.5 本章小结 | 第84-85页 |
| 6 总结与展望 | 第85-87页 |
| 6.1 总结 | 第85页 |
| 6.2 展望 | 第85-87页 |
| 参考文献 | 第87-91页 |
| 作者简历 | 第91-94页 |
| 学位论文数据集 | 第94页 |
