力士乐R205C31420;R205C31320滑块;博世Rexroth代理商 上海先韵自动化科技有限公司
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超精密磨床R205C71420;R205C71320磨头主轴为力士乐R205C71420;R205C71320滑块;博世Rexroth代理商对象，利用ANSYS有限元软件，建立主轴的有限元模型，分析主轴的热源、初始条件及边界条件等，对主轴进行瞬态及稳态热分析，计算出主轴部件的温度场，并以主轴部件稳态温度场为依据，进行耦合分析，求得主轴部件的热变形。其结果对实际主轴部件的设计、加工和热误差补偿有一定的指导作用。
1 主轴系统温度场有限元建模与计算
1.1 建立有限元模型
建立有限元模型对于有限元的计算是非常重要的工作。ANSYS程序提供了3种创建模型的方法：(1)直接建模；(2)实体建模；(3)输入外部模型。其中，实体建模方法具有适合于复杂模型，尤其适合于三维实体建模；需要人工处理的数据量小，效率高；允许对节点和单元实施不同的几何操作；支持布尔运算；支持ANSYS 优化设计功能；可以进行自适应网格划分；可以进行局部网格细化等优点，因此本文选择ANSYS 实体建模。在建立实体模型时，要在尽量保持部件的原始结构的基础上，对部件进行适当的简化。部件表面上有些细小特征对零件的动态特性影响很小，所以在建立有限元模型是要忽略这些细小特征。本文中所讨论的磨头主轴模型是一旋转对称模型，为了减小计算量，在计算时选用了1/2的实体模型。然后选用ThermalSolid Brick 8node 70 单元进行网格划分，所建立的主轴系统的有限元模型如图1所示。