滾珠絲杠的熱變形規(guī)律

  滾珠絲杠在磨削過程中，磨削產(chǎn)生的熱量一部分傳遞給工件，一部分被冷卻液和磨屑帶走。同時(shí)，由于磨削時(shí)砂輪線速度高，約84%的熱量被工件吸收，工件溫度升高?？紤]到滾珠絲杠的冷卻，工件滾珠絲杠內(nèi)部的溫度分布更加復(fù)雜。為了弄清絲杠內(nèi)部溫度場(chǎng)和絲杠因溫升而產(chǎn)生的熱變形規(guī)律，可以應(yīng)用熱傳導(dǎo)理論來分析工件絲杠內(nèi)部的濕度分布和傳播規(guī)律。滾珠絲杠內(nèi)部的熱量。

  磨削液的有無對(duì)滾珠絲杠工件的溫升和熱變形有顯著影響。它具體體現(xiàn)在表面對(duì)流傳熱系數(shù)α的大小上。當(dāng)α變大時(shí)，滾珠絲杠的溫升顯著降低。不使用磨削液時(shí)，即α=0，滾珠絲杠內(nèi)的溫度分布基本保持穩(wěn)定的高溫，熱變形線性增加，其最大值接近磨削液的3倍。滾珠絲杠的累積熱變形在大功率無磨削液時(shí)可達(dá)1500um，有磨削液α=30時(shí)約為100um，α=50時(shí)約為60um。因此，長(zhǎng)螺桿在磨削時(shí)的熱變形很大，必須加以限制和補(bǔ)償。但口值需要做大量實(shí)驗(yàn)才能找出規(guī)律，比較難確定。

  滾珠絲杠磨削初期溫升幾乎為零，隨后溫度處于不穩(wěn)定階段。隨著加工的進(jìn)行，螺桿內(nèi)的溫度分布達(dá)到準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)，伸長(zhǎng)率逐漸達(dá)到穩(wěn)定值。

  磨削熱對(duì)工件溫度的影響僅限于滾珠絲杠與砂輪接觸部位附近，遠(yuǎn)離接觸部位的部位影響較小。同時(shí)，熱量主要被砂輪磨削過的區(qū)域吸收，而這部分的熱伸長(zhǎng)率占總伸長(zhǎng)率的絕大部分，所以用測(cè)得的總伸長(zhǎng)率在一個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)償。一定范圍。在實(shí)際加工中也是可以接受的。

  由于在磨削過程中不斷注入磨削熱，滾珠絲杠的溫度總是升高，即尾座頂部附近的溫度高于尾座頂部附近的溫度、溫度。

  滾珠絲杠加工中熱變形的趨勢(shì)是隨著絲杠內(nèi)部熱量的積累而繼續(xù)上升，但變化趨勢(shì)是先快后慢，在磨削結(jié)束時(shí)達(dá)到最大值，然后在噴淋冷卻后熱變形逐漸減小。

 截面從外到內(nèi)的徑向溫差隨著半徑的減小而減小，在一定的誤差范圍內(nèi)，模型可以由二維簡(jiǎn)化為一維，且網(wǎng)格間距選擇方便，計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和計(jì)算時(shí)間大大減少，更有利于實(shí)時(shí)補(bǔ)償。

 基于目前求解物體熱導(dǎo)率數(shù)值解和解析解的優(yōu)缺點(diǎn)，采用二維熱傳導(dǎo)模型求解絲杠溫度場(chǎng)的離散分布規(guī)律數(shù)值解。通過仿真算例，分析了各種參數(shù)對(duì)螺桿溫度場(chǎng)和熱變形的影響。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)了滾珠絲杠磨削過程中的一些熱現(xiàn)象。