[发明专利]高速加工机床整机结构热力学建模与热设计方法有效
| 申请号： | 201811041397.3 | 申请日： | 2018-09-07 |
| 公开（公告）号： | CN109376377B | 公开（公告）日： | 2019-10-11 |
| 发明（设计）人： | 蒋书运;朱国振 | 申请（专利权）人： | 东南大学 |
| 主分类号： | G06F17/50 | 分类号： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 | 代理人： | 柏尚春 |
| 地址： | 210033 江苏省南京*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明提供了一种高速加工机床整机结构热力学建模与热设计方法，其包括以下步骤：步骤1：高速加工机床三维数字化建模；步骤2：高速加工机床主要热源发热功率和相关换热系数计算计算；步骤3：机床平面结合部热阻参数计算；步骤4：高速加工机床整机结构热力学建模与热特性计算；步骤5：高速加工机床整机结构热态设计方法。采用本发明提供的高速加工机床整机结构热力学设计方法，能够大幅提高高速加工机床整机结构热力学建模精度，缩短设计周期。不仅便于高速加工机床的正向设计，而且提高一次设计成功率。 | ||
| 搜索关键词： | 高速加工机床 整机结构 建模 热力学 热设计 平面结合部 热力学设计 三维数字化 发热功率 换热系数 热阻参数 设计周期 热特性 热源 热态 正向 成功率 机床 | ||
【主权项】：
1.一种高速加工机床整机结构热力学建模与热设计方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1：高速加工机床三维数字化建模：采用三维数字化软件，将拟设计的高速加工机床的初步结构转化为三维CAD模型；步骤2：高速加工机床主要热源发热功率和相关换热系数计算：采用Palmgren经验公式计算滚动轴承发热功率，采用传热学理论计算相关部位对流换热系数；为高速加工机床整机热态建模提供基础数据；高速加工机床整机主要热源为高速电主轴、工件主轴、切削液二次热源；典型结合部为平面结合部、滚动结合部；步骤3：机床平面结合部热阻参数计算：采用分形几何理论，计算机床平面结合部接触热阻；步骤4：高速加工机床整机结构热力学建模与热特性计算：建立含主要热源与典型结合部接触热阻的高速加工机床的整机热力学模型；开展机床关键零部件、水冷系统物理参数对高速加工机床整机热力学灵敏度分析与计算，寻找影响机床热力学性能的薄弱环节；步骤5：高速加工机床整机结构热态设计方法：针对步骤4寻找到的影响机床热力学性能的薄弱环节，以提高机床热态性能为目标，提出高速加工机床整机结构动态设计方法。
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