并联支撑精密主轴回转轨迹分析方法
机床主轴通常由两个及以上轴承组并联支撑.由于制造误差的存在,不同支撑之间存在”憋劲 ”等典型相互作用,使零件发生变形,严重影响主轴的回转精度性能.然而当前通用的误差传递方法大都基于刚体假设,忽略了零件变形,致使主轴回转精度分析结果很大程度上偏离实际结果,不利于精度性能预测、装配参数优化等工作的开展.针对此,本文提出一种融合齐次坐标变换(HCT)方法及有限元分析(FEA)方法的分析方法,以提高分析结果的准确度.该方法中,用HCT方法进行误差传递分析,计算所有轴承外柱面与轴承座内孔之间的不重合误差;进而以Timoshinko梁单元建立主轴有限元模型,根据不重合误差及外载荷设置其边界条件,分析零件变形以及主轴前端的空间位置.当主轴旋转时,更新分析模型,获得新的轴端空间位置.如此重复,主轴旋转若干圈之后,就能得到轴端的回转轨迹.此外,为了使分析结果更可靠,建立了考虑零件制造误差的轴承静力学模型,用于分析轴承的运动误差以及刚度矩阵.最终,本文以一款高精密机械主轴为例,验证了该方法的可行性.
机床主轴 并联支撑 回转轨迹 齐次坐标变换 有限元分析
孙岩辉 洪军 郭俊康
西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室,中国,西安,710049
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2017-11-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）