基于ANSYS的数控机床进给系统热力学仿真与分析

摘要

滚珠丝杠是数控机床进给系统的主要传动方式，在工作过程中其热变形是影响加工精度的重要因素。为提高ANSYS计算精度，本文研究分析了滚珠丝杠进给系统的热源、边界条件和热变形机理，基于Hypermesh对初始网格进行优化，建立进给系统的热-力耦合模型。通过改变进给速度、轴向载荷和环境温度等加工参数，分析各工况下的温度变化和热变形。结果表明：热变形与进给速度成正比，热平衡时间与进给速度成反比，轴向载荷对热变形的影响大于进给速度。选用合适的进给速度改进滚珠丝杠的加工方式，能有效降低其温度变化及热变形，对提高数控机床的加工精度和延长使用寿命具有一定的现实意义。

关键词

滚珠丝杠进给系统 / Hypermesh / ANSYS / 热-力耦合 / 热变形