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3.6空心滾珠絲杠副在不同開口大小的仿真分析

對(duì)于空心滾珠絲杠副的開口大小不僅影響到滾珠絲杠的溫度場(chǎng)分布與滾珠絲杠副的強(qiáng)度，而且與絲杠的加工工藝有很大的關(guān)系。超細(xì)長(zhǎng)孔的加工一直是加工制造業(yè) 的一個(gè)關(guān)鍵工藝。所以，針對(duì)絲杠的開孔的大小，本文從溫度場(chǎng)與強(qiáng)度兩個(gè)方面綜合考慮。
圖3.34是不同的開口大小的溫度場(chǎng)。很明顯隨著開口的增大，溫度分布值會(huì)越來越低；同時(shí)從仿真中看出開口 11mm與開口 12mm的差距并不大。從整體上與實(shí)心滾珠絲杠相比，溫度分布大大的降低?？紤]到強(qiáng)度方面的影響選擇開口 11mm的滾珠絲杠較好。然而如果考慮加工工藝的需要，或許開口越大越容易加工，這時(shí)需要同時(shí) 考慮加工工藝是否可行。如果加工工藝允許，選擇開孔直徑10mm的空心滾珠絲杠最為合適。

圖3.35是不同的開口大小對(duì)應(yīng)的總熱位移圖。從仿真的結(jié)果看出開口 11mm與開口 12mm的熱伸長(zhǎng)量幾乎是一致的，且開孔越大對(duì)滾珠絲杠的剛度、強(qiáng)度削弱越嚴(yán) 重。因此，不必因?yàn)榭紤]減小熱變形量而增大空心滾珠絲杠的開口。

3.7空心/實(shí)心滾珠絲杠副縱截面在不同轉(zhuǎn)速下瞬態(tài)溫度分布對(duì)比

熱變形特性仿真的最后，與實(shí)心滾珠絲杠對(duì)比，探宄空心滾珠絲杠上熱量傳遞的快慢。下圖3.36與圖3.37分別是實(shí)心/空心滾珠絲杠的截面上的溫度的平均值。從圖 3.36 可知，在 15m/min、30m/min、60m/min、120m/min 時(shí)達(dá)到平衡的時(shí)間分別為 1500s、
2000s、3000s、4500s左右。實(shí)心滾珠絲杠達(dá)到熱平衡的時(shí)間隨轉(zhuǎn)速的增大而延遲。對(duì)于圖3.37,由于大量的摩擦熱被絲杠及螺母冷卻液帶走，滾珠絲杠的溫升較小，時(shí) 間延遲并不明顯。

圖3.36實(shí)心滾珠絲杠縱截面平均溫度分布圖對(duì)比圖3.36、圖3.37可知，實(shí)心滾珠絲杠達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間大約在1500s—4500s 之間，而空心滾珠絲杠達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間大約在50s — 100s。實(shí)心滾珠絲杠達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間幾乎是空心滾珠絲杠的30倍。
本為認(rèn)為這是因?yàn)槔鋮s液帶走大量的摩擦熱，減小了絲杠的溫差，使絲杠達(dá)到熱平衡的時(shí)間大大縮短。從機(jī)床精加工的前期熱機(jī)準(zhǔn)備時(shí)間的意義上，這對(duì)于縮短機(jī)床的熱機(jī)時(shí)間具有重要意義。

本文采摘自“空心滾珠絲杠在數(shù)控機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)中的應(yīng)用研究”，因?yàn)榫庉嬂щy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！本文由伯特利數(shù)控整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明！

標(biāo)簽：加工中心數(shù)控加工中心 CNC加工中心數(shù)控機(jī)床滾珠絲桿

分類：加工中心

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