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机床高速主轴热跑合性能检测系统开发

作　者: 何雅娟
导　师: 何宁
学　校: 陕西理工学院
专　业: 机械设计及理论
关键词: 高速主轴温度场红外检测温升曲线
分类号: TG502.37
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 58次
引　用: 1次
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内容摘要

高速加工技术是以大幅度提高切削速度来达到提高生产率、加工精度、加工质量,降低成本的现代制造技术。随着高速加工技术的发展,对高速主轴的需求也越来越多,高速主轴的发热问题是制约高速主轴发展的重要因素之一,因而成为一个亟待解决的重大难题。针对影响高速主轴性能的热态特性问题,运用有限元方法分析得出高速主轴温度场分布云图,确定测量位置;通过红外温度传感器对高速主轴锥孔温度进行测量,采取虚拟仪器与智能仪器相结合的方法,构建了温度测量系统。利用温度测量系统获得温度相关参数及温升曲线,分析得出温升过高的原因,为优化高速主轴结构及提高高速主轴性能提供依据。通过现场试验,完成对测试系统的调试,实现高速主轴温度的在线监控。通过数据处理生成温升曲线。采用虚拟仪器的数据库技术,可根据需要从数据库中提取相关历史数据,进行分析处理,为高速主轴结构优化提供相关数据。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-13
  1.1 课题的来源及研究意义  8-10
  1.2 国内外研究现状及发展趋势  10-11
  1.3 本课题的主要研究内容  11-13
第2章高速主轴及温升特性分析  13-33
  2.1 高速主轴的结构分析  13-20
    2.1.1 高速主轴的基本形式  13-14
    2.1.2 研究对象  14-15
    2.1.3 主轴轴承  15-19
    2.1.4 主轴的冷却系统  19-20
  2.2 高速主轴热传导分析  20-23
    2.2.1 传热学基础  20
    2.2.2 高速主轴的热源分析  20-22
    2.2.3 高速主轴的导热分析  22-23
  2.3 高速主轴温升特性有限元分析  23-32
    2.3.1 ANSYS 介绍  23
    2.3.2 ANSYS 热分析  23-25
    2.3.3 高速主轴温升特性的有限元分析  25-32
    2.3.4 基于稳态温度场的温升特性分析  32
  2.4 本章小结  32-33
第3章高速主轴温升检测系统开发  33-48
  3.1 测量系统总体方案  33-34
  3.2 测量装置硬件  34-36
    3.2.1 温度传感器  34-35
    3.2.2 数据采集卡  35-36
  3.3 系统的软件设计  36-38
  3.4 温升检测系统设计  38-47
  3.5 本章小结  47-48
第4章高速主轴温升检测实验  48-55
  4.1 检测点的选择  48
  4.2 红外测试  48-49
    4.2.1 发射率与测试方向  49
    4.2.2 距离系数  49
    4.2.3 环境因素  49
  4.3 高速主轴温升检测现场实验  49-54
    4.3.1 温度值的数据采集  49-50
    4.3.2 温度值的数据处理  50-51
    4.3.3 实验结果  51-54
  4.4 本章小结  54-55
结论与展望  55-56
参考文献  56-60
攻读硕士学位期间取得的科研成果  60-61
致谢  61

机床高速主轴热跑合性能检测系统开发

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