有限元分析法有效评估由温度扰动引起的机床失真-外文文献及翻译.doc

毕业设计外文资料翻译 题 目 温度扰动引起的机床失真 学 院 专 业 班 级 学 生 学 号 指导教师 二〇一 年 月 日 Contents lists available at SciVerse ScienceDirect j o ur nal homep age: /locate/precision 有限元分析法有效评估由温度扰动引起的机床失真 美国弗莱彻,A.P.龙斯达夫,a·迈尔斯哈德斯菲尔德大学精密技术机床易受外因影响,主要来自不同的环境条件如日夜或季节转换期间大的温动发生。热梯度引起热流动通过结构非线性结构变形是否在操作或在静态模式。。在大多数工程产业环境测试通常是避免机器停机时间实证关系生产成本。摘要提出了一种新颖的离线热误差建模方法使用有限元分析(FEA)显著减少机器停机时间要求建立热响应。它还描述了校准模型所需使用高效测量策略。这项技术是创建一个机器紧随其后的有限元分析模型的应用提出的方法中,初始热状态的计算机和模拟计算机模型相配一个额外的好处是,该方法确定所需的最小实验测试时间的机器上,然后充分了解生产管理的建立这一重要参数的准确性。这项工作的最重要贡献是提出了在一个典型的案例研究;热模型校准从两周减少到几个小时。验证工作已经进行了超过一年的时间建立全面的季节性变化，在一中的不同时间明显不同的日变化的鲁棒性。样本的数据提出了基于有限元分析的方法和相关技术,表明实验结果导致的残余误差小于12有限元分析精度机床精度环境温度的波动环境温度热误差 1 介绍 数控机所在的车间环境对制造精度至关重要。温度控制的环境要求较高的资本投资和运行成本这是不可取的,有时不切实际。温度控制的环境中,不断变化的昼夜循环转换和无数其他来源会导致环境温度在规模和都发生显著的变化。这些时间的波动会引起空间在机床热梯度; 热流通过结构随着时间的推移会导致非线性的变形。几个研究项目已经进行识别、预测和补偿的总体影响机床温度分布但主要强调解决内部产生热量的影响,尤其郝 用一种基于遗传算法的BP神经网络（GA-BPN）方法用16温度计放在主轴上，主轴箱，轴丝杠和对车床动态和高度非线性的热误差补偿。作者报道了热误差补偿提高63%。进一步减少详细的外部环境温度波动被认为是同样,杨等人的研究。[4]测试INDEX-G200车削中心和使用MRA技术来预测它的热的准确性。分析结果表明,热误差范围半径方向机大约是1814热传感器被安装在组和只有一个环境传感器使用。建模时间没有提到[英国] 雷尼肖预测模型提高了预测模型，进一步与MRA相比精度的10微米到±3微米的提高。然而，模型的训练时间和停机时间回归的技术称为正交回归技术是受雇于结果发现，该技术能够降低切削直径热误差从35如果长期被认为是车间环境许多研究人员注意机床出现，而他们强调的详细环境测试所需的停机时间，以及分析建模方法和建模进行切削试验24小时博德特注意到环境温度变化的误差的重要性和影响（环境温度变化误差[8]，通过65小时的测试，提供了有关环保的循环波动和漂移与误差减少了50％的信息，但提醒注意由量热测试中有害的停机时间。龙斯达夫作者还强调了一些意想不到的，对机床精度的影响环境的快速波动他们还强调了与测量相关的停机时间问题机器的高度精确的热模型各种参数热行为设计标准为2.5天的环境变化的影响由于保护和轴承套高速主轴结果发现，固定在左侧直边产生的其他三个地点进行测试误差以有限元分析等建模时间不明确、操作条件不明确的相关信息作者报道,进一步提高测量的点只会导致有限的改进,因为它可能会导致额外的时间测量,增加了不确定性的环境或环境温度变化引起的热效应,直到测量完成。 龙斯达夫本文提出了一种新的脱机环境热误差建模方法，基于有限元分析，大大降低了有效的热特性所需的停机时间。在生产机床在一年多时间该建模方法已成功测试和验证发现非常(本文的样本数据提出了两个赛季期间测量)本文还介绍了有效地放置温度传感器机测量的方法来获得所需的数据可以有几种不同的结构响应需要不同的计量设备来测量,不能同时使用为了克服的停机问题，基于两个阶段的有限元分析的新的建模方法，提出了在计算机辅助绘图（CAD）是在有限元软件创建的机器模型（本文采用ABAQUS 6.7-1/standard）[ 11 ]有限元建模 图。1。机器组件的与Z轴头产生的CAD模型向上移动相比，[1]在本质上呈现对应于新的测试条件较新的模型。 分段建模的部分软件和应用单独的温度可