数控机床主轴系统热态特性分析技术
作者：邓小雷 著
出版时间：2017年版
内容简介:
邓小雷著的《数控机床主轴系统热态特性分析技术》主要介绍数控机床的热态特性研究现状、数控机床热态特性分析基础理论、数控机床多物理场耦合热态特性模型的建立方法和理论、数控机床主轴系统多物理场耦合热态特性的有限元分析技术和理论、数控机床主轴系统热态特性辨识技术、数控机床热平衡试验方法以及数控机床主轴系统热态特性模型修正技术等内容，并在理论方法基础上，给出了热态特性分析应用实例。
本书可作为高等院校机械制造及其自动化、机械设计及理论等专业研究生教材或教学参考书，也可供从事精密加工、精密测量以及数控机床设计、制造及使用的人员阅读。
目录:
第1章 绪论
1.1 数控机床热态特性研究的意义
1.2 数控机床热态特性分析技术研究现状
1.2.1 机床热态特性的研究历史
1.2.2 数控机床热态特性分析研究现状
1.3 数控机床主轴系统热态特性研究现状
1.4 数控机床热态特性试验方法研究现状
1.5 数控机床温升特性快速辨识方法研究现状
第2章 数控机床热态特性分析基本理论
2.1 引言
2.2 热传导的三种基本方式
2.2.1 导热
2.2.2 对流传热
2.2.3 辐射传热
第3章 数控机床多物理场耦合热态特性模型
3.1 引言
3.2 机床流体-温度场的耦合模型
3.2.1 机床温度场的导热微分方程
3.2.2 机床温度场的边界条件
3.2.3 不同坐标系中的导热微分方程
3.2.4 机床温度场的热载荷
3.2.5 机床温度场的传热系数
3.3 机床温度-结构场的耦合模型
3.3.1 微元体应力分量
3.3.2 几何方程
3.3.3 力的平衡方程式
3.3.4 协调方程
3.3.5 物理方程
第4章 数控机床主轴系统多物理场耦合热态特性有限元分析技术
4.1 引言
4.2 温度场的有限元法计算
4.2.1 温度场的泛函
4.2.2 单元分析
4.2.3 温度插值函数
4.2.4 单元的变分计算
4.2.5 总体合成
4.3 热变形的有限元法计算
4.3.1 热应变
4.3.2 热应力
4.3.3 用有限元法求解平面热变形问题
4.4 主轴系统多物理场耦合模型有限元分析
4.4.1 有限元模型的建立
4.4.2 热载计算
4.4.3 传热系数计算
4.5 精密数控磨床主轴系统热态特性有限元分析举例
4.5.1 分析模型
4.5.2 稳态分析结果
4.5.3 瞬态分析结果
4.6 精密卧式加工中心主轴系统热态特性有限元分析与优化举例
4.6.1 分析模型
4.6.2 主轴系统稳态温度-结构场耦合分析
4.6.3 主轴系统瞬态分析
第5章 基于热源法的数控机床主轴系统温升特性辨识技术
5.1 引言
5.2 热源温度场叠加法原理
5.2.1 瞬时无限长线热源的温度场
5.2.2 有限长直线热源瞬时发热情况下的温度场
5.2.3 持续点热源的温度场
5.2.4 持续无限长线热源的温度场
5.3 有限大圆柱面热源的温度场
5.3.1 有限大圆柱面热源瞬时发热情况下的温度场
5.3.2 有限大圆柱面热源持续发热情况下的温度场
5.4 非绝热边界圆柱面热源情况下的温度场计算
5.5 主轴系统温度场的边界条件处理
5.6 有限元仿真验证
5.7 数控双主轴磨床试验验证
第6章 基于运行热模态分析的数控机床主轴系统温升特性辨识技术
6.1 引言
6.2 热模态理论
6.3 基于运行热模态分析的主轴系统温升特性快速辨识方法
6.3.1 运行热模态分析方法
6.3.2 快速辨识主轴系统温升特性方法
6.3.3 主轴系统模型验证
6.4 立式加工中心试验验证
6.5 两种快速辨识算法的对比分析
第7章 数控机床主轴系统热态特性试验方法
7.1 引言
7.2 机床热平衡试验
7.2.1 热平衡时间获取
7.2.2 热敏感点选取
7.3 热平衡试验举例
7.3.1 试验对象
7.3.2 检测仪器
7.3.3 实验平台搭建
7.4 试验结果及分析
7.4.1 磨床空运转热平衡试验
7.4.2 多主轴系统误差在线补偿加工试验
第8章 数控机床主轴系统热态特性模型参数多目标修正技术
8.1 引言
8.2 响应面模型的建立
8.3 混合响应面模型的MOGA有限元热模型修正
8.4 主轴系统有限元热模型修正方法实例
8.4.1 热平衡试验与仿真结果
8.4.2 设计变量与目标函数
8.4.3 响应面模型的试验设计方法
8.4.4 修正结果
参考文献
索引
