[发明专利]一种主轴末端热变形合成仿真分析方法

权利要求书

1.一种主轴末端热变形合成仿真分析方法，其特征在于，本方法分别仿真得出检验棒、主轴、主轴箱、立柱各结构的热变形及综合末端热变形，通过对各结构件Z向变形量进行叠加合成，与主轴末端综合热变形对比，分析得到各结构件对主轴末端综合热变形量的贡献，按照下列步骤进行：

步骤一，在几何建模软件Creo中建立机床整机模型，将主轴轴承内外圈用相同尺寸的等效圆环代替，模型中去掉轴承内的滚动体部分，并对模型进行简化；

步骤二，将简化后的几何模型导入workbench中的稳态温度场模块，对机床整机进行温度场计算；

步骤三，在主轴轴承内外圈添加弹簧，设置弹簧刚度；

步骤四，约束床身底面，在workbench中的静态结构模块中，进行机床综合热变形计算；

步骤五，约束立柱滑块与导轨接触面，在workbench中的静态结构模块中，对立柱单一结构件进行热变形计算；

步骤六，约束主轴箱滑块与导轨接触面，在workbench中的静态结构模块中，对主轴箱单一结构件进行热变形计算；

步骤七，约束水套与主轴箱结合面，在workbench中的静态结构模块中，对主轴热变形进行计算；

步骤八，约束检验棒根部圆周面Z向位移，在workbench中的静态结构模块中，对检验棒热变形进行计算。

2.根据权利要求1所述的一种主轴末端热变形合成仿真分析方法，其特征在于：在步骤三中，在所述主轴轴承内外圈添加的弹簧用来代替轴承内滚动体，弹簧刚度包括轴向刚度和径向刚度，在轴承内圈前端面和轴承外圈后端面之间添加轴向刚度，在轴承内外圈间添加径向刚度，并选择轴承内外圈的接触类型为frictionless,其余结构部件之间接触类型均选为bonded。

3.根据权利要求1所述的一种主轴末端热变形合成仿真分析方法，其特征在于：在步骤五中，对所述立柱进行热变形计算，提取立柱两条导轨Z向变形量取平均值绘制变形量-距离曲线，得到主轴箱上下滑块位置对应的变形量，再以主轴箱上下滑块变形量建立一次函数，求得对应主轴中心线处立柱的Z向热变形量。