XH6650型高速卧式加工中心滚珠丝杠热特性研究的开题报告.docx

XH6650型高速卧式加工中心滚珠丝杠热特性研究的开题报告题目：XH6650型高速卧式加工中心滚珠丝杠热特性研究一、研究背景和意义随着科技的不断进步和国家对制造行业的支持，国内数控机床制造业不断发展，尤其是高速加工中心市场需求量增大，尺寸与精度的要求越来越高，而滚珠丝杠是数控机床中重要的部件。滚珠丝杠在工作过程中会产生磨损和摩擦，由此产生热量，热量积聚会导致丝杠温度升高，影响机床的准确性和寿命，同时也会影响加工零件的精度和表面质量。因此，对滚珠丝杠的热特性进行研究具有重要的意义。通过对热特性的研究，可以准确评估滚珠丝杠在不同工况下的温度变化规律，为机床的精度控制提供依据，同时也可以为滚珠丝杠的优化设计和选型提供理论支持。二、研究内容和方法本研究选取XH6650型高速卧式加工中心的滚珠丝杠作为研究对象，通过实验测量滚珠丝杠表面温度和热功率，并建立其热学模型，推导计算滚珠丝杠的温度场和热应力场，最终得到滚珠丝杠的热特性参数。具体的研究方法为：1、实验测量滚珠丝杠表面温度和热功率在机床加工过程中，通过热电偶和红外热像仪测量滚珠丝杠表面温度，并通过电流表和电压表测量滚珠丝杠的热功率。2、建立滚珠丝杠的热学模型基于传热学理论和热学分析方法，建立XH6650型高速卧式加工中心滚珠丝杠的热学模型。在热学模型中，考虑滚珠丝杠的内部传热、外部冷却和表面辐射，计算出滚珠丝杠内部的温度场和热应力场。3、计算滚珠丝杠的热特性参数通过对滚珠丝杠表面温度和热功率的实验测量和滚珠丝杠的热学模型计算，得出滚珠丝杠的热特性参数。三、预期研究成果1、掌握滚珠丝杠在不同工况下的热特性规律，深入了解滚珠丝杠的内部传热机理和热应力特性。2、建立XH6650型高速卧式加工中心滚珠丝杠的热学模型，为实际工作提供基础数据和理论依据，同时也为数控机床的优化设计和选型提供理论支持。3、得出滚珠丝杠的热特性参数，为滚珠丝杠的选型和设计提供指导和参考。四、研究进度安排1、文献调研和理论研究：2022年1-2月2、实验测量和数据处理：2022年3-5月3、热学模型建立和计算分析：2022年6-8月4、论文撰写和答辩准备：2022年9-12月五、参考文献1 滑动轴承、滚动轴承及运转热、噪声 M.60-78.2 刘杨林,李林昌,曲慧敏,等.XK6132C数控铣床X轴滚珠丝杠热特性分析J.机床与液压,2019,47(10):35-39.3 Zeb R, Seung Ki J, Kwang Ha P, et al. Identification of Thermal Properties of the Ball Screw by an Inverse Method J. Journal of Mechanical Science and Technology, 2017, 31(10): 4619-4629.4 Wang X B, Tian Y L, Tang J W. Analysis of heat transfer characteristic for cooling of ball screw J. Journal of Central South University, 2008, 39(3):588-593.