液体静压导轨有限元仿真方法研究.pdf

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1、2014年2月航空精密制造技术Feb．2014第5O卷第1期AvIATIoNPREClsIoNMANUFACTURlNGTECHNOLoGYy5OⅣn1液体静压导轨有限元仿真方法研究串张立斌，罗松保，张刚强(1．北京航空精密机械研究所精密制造技术航空科技重点实验室，北京100076；2．中南大学，长沙410083)[摘要]静压导轨的性能会直接影响精密机床的精度，需要在设计阶段考虑各个设计参数对其性能的影响，以保证设计符合要求。影响导轨性能的因素有很多，随着加工精度的不断提高，导轨的变形成为了不可忽视的因素之一。[关键词]静压导轨；有限元分析；导轨变形

2、[中图分类号]TH133．36[文献标识码]A[文章编号]1003—5451(2014)01—0016—03ThermalFiniteElementSimulationStudyofHydrostaticGuidewayZHANGLi—bin，LUOSong—bao，ZHANGGang-qiang(1．BeijingPrecisionEngineeringInstituteforAircraftIndustry，Beijing100076；2．CentralSouthUniversity，Changsha410083)[Abstract]Theacc

3、uracyofprecisionmachinetoolswasreducedbyperformanceofthehydrostaticguideway，andthiseffectforaccuracyofeachdesignparameterwasanalyzedandconsideredwithindesignstagetoassuretheaccuracyrequirement．Therearemangyfactorsofafectingtheperformanceofhydrostaticguideway．Theguidewaydeformat

4、ionbecameoneofthefactorswhichcannotbeignoredwiththecontinuousimprovementofprecision．[Keywords]hydrostaticguideway；finiteelementanalysis；guidewaydeformation1引言2液体静压导轨有限元模型的建立超精密加工技术是适应现代高技术需要而发展2．1有限元分析的一般过程起来的先进制造技术，是高科技尖端产品开发中不可采用有限元法时，先把连续体或结构划分为若干或缺的关键技术，是先进制造技术的核心，也是装备个有限大小

5、的单元，这就叫“有限单元”或简称为“有限现代化不可缺少的关键技术之一。它综合应用了机元”，它们的形状随所选的模型不同而异，如面元可以械、自动控制、现代电子、传感技术、光学和计算机等不是三角形、矩形或四边形。各个单元的大小可以不同，同专业领域的高新技术成果，是高科技领域中的基础技排列方式也没有严格的要求。每个单元通过一些特定术，不管是在军用或是民用工业中都有广阔的应用前景。的“结点”与其它单元联结。有限元法解题的整个过程超精密加工设备是实现超精密加工技术的必需扼要叙述如下：①结构的离散化；②从区域或结构中取手段，而超精密机床的性能取决于其关键部件的性能

6、，出其中一个单元来研究；③单元刚度矩阵和载荷向量导轨副是超精密机床的关键部件之一，直接影响超精的推导；④集合单元方程得到总的平衡方程组；⑤求解密加工的精度。而液体静压导轨相对于滚动导轨和动未知结点位移；⑥单元应变和应力的计算【l_。压导轨有如下优点：摩擦阻力小、使用寿命长、速度范2．2导轨油垫分析围广、抗振性能好、适应性好。因此在超精密加工机床单腔平面矩形油垫的油腔和封油面是矩形的(如中使用液体静压导轨很广泛。图1)，因为油液在矩形封油面上的流动是复杂的，一国家自然科学基金资助项目(51175518)般多假设压力分布是直线规律的，这个假设对于油腔·6

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