大型精密机床自准直设计原理及其应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 机床热变形国内外研究现状 3

1.2.1 机床热变形机理及热变形数学模型 3

1.2.2 机床热变形测试 7

1.2.3 接触面热阻对机床热变形影响的研究 8

1.2.4 减小机床热变形的途径 9

1.3 导轨磨削与导轨磨床国内外研究现状 19

1.4 导轨磨床导轨的结构及特点 23

1.4.1 对导轨的要求 23

1.4.2 导轨的种类和特点 24

1.4.3 导轨磨损量对加工精度的影响实例 28

1.5 本书主要内容 29

第2章 机床床身导轨自准直设计原理和设计方法 31

2.1 地基变形及其稳定性 31

2.1.1 地基变形与地基应力 31

2.1.2 地基处理 34

2.2 机床基础的变形及其稳定性 35

2.2.1 机床基础的形式 35

2.2.2 影响基础变形的因素 36

2.3 环境温度变化对机床基础变形规律的分析 38

2.3.1 机床基础温度分布规律的理论分析 38

2.3.2 机床基础变形规律的理论分析 40

2.4 温度变化对机床床身精度的影响 44

2.4.1 床身通过垫铁与基础固接时环境温度变化对床身精度的影响 44

2.4.2 床身通过垫铁浮放在基础之上时摩擦热对床身精度的影响 46

2.5 导轨磨床床身导轨的自准直设计原理和设计方法 48

2.5.1 消除或减少环境温度变化对导轨磨床床身导轨几何精度影响的方法 48

2.5.2 床身导轨自准直设计原理 50

2.5.3 等横截面梁的自准直设计方法 51

2.5.4 非等横截面床身的自准直设计方法 54

2.6 导轨磨床床身导轨爬行的临界速度确定 57

2.6.1 数控机床运动部件爬行机理 57

2.6.2 数控机床运动部件爬行力学模型及微分方程 58

2.6.3 数控机床运动部件爬行临界速度 59

本章小结 60

第3章 导轨磨床床身-基础系统热态特性和力学特性分析及其优化设计 62

3.1 概述 62

3.2 导轨磨床床身-基础系统热态特性分析 63

3.2.1 机床基础沿高度方向的温度分布 63

3.2.2 导轨磨床床身-基础系统纵向弯曲刚度对床身导轨热变形的影响 64

3.3 导轨磨床床身-基础系统静力特性分析 68

3.3.1 导轨磨床床身-基础系统刚度 68

3.3.2 导轨磨床床身-基础系统静力特性模型的建立及其有限元分析 69

3.4 导轨磨床床身-基础系统动力特性分析 72

3.4.1 进行导轨磨床床身-基础系统动力特性分析的目的 72

3.4.2 导轨磨床床身-基础系统动力特性模型的建立及其有限元分析 72

3.5 自准直导轨磨床床身及基础有限元优化设计 78

3.5.1 有限元优化设计的一般步骤 78

3.5.2 自准直导轨磨床床身有限元优化设计 79

3.5.3 自准直导轨磨床基础的有限元优化设计 83

3.5.4 自准直导轨磨床床身-基础系统优化结果分析 85

本章小结 86

第4章 试验方法与试验装置 87

4.1 地基稳定性试验 87

4.1.1 地基稳定性试验原理 87

4.1.2 试验方案 87

4.1.3 地基模型及地基变形检测 90

4.2 床身导轨自准直特性模拟考证试验 92

4.2.1 床身模拟件 92

4.2.2 床身模拟件温度场分布公式的推导 93

4.2.3 床身模拟件的热态特性分析 96

4.2.4 试验装置 100

4.2.5 床身模拟件变形测点布置和变形测量 101

4.3 床身导轨几何形状精度测量 101

4.3.1 用自准直仪测量导轨的直线度 102

4.3.2 用水平仪检测两导轨间的平行度 104

4.4 环境温度变化对床身-基础系统温度分布影响试验 105

4.4.1 实验室内温度沿高度方向分布试验 105

4.4.2 基础温度沿高度方向分布试验 106

本章小结 106

第5章 试验结果分析 108

5.1 地基稳定性试验结果分析 108

5.2 床身导轨自准直特性模拟考证试验结果分析 115

5.3 自准直导轨磨床磨削加工试验结果分析 117

5.4 环境温度变化的测试结果分析 121

5.4.1 实验室内温度分布的测试结果分析 121

5.4.2 基础温度分布的测试结果分析 122

本章小结 124

参考文献 125