高速切削条件下数控机床主轴系统热态特性分析及优化

石磊 张(绍兴职业技术学院，中国)

摘要

随着现代制造技术的不断发展，高速切削已成为提高加工效率和加工质量的关键技术之一。作为高速切削系统的核心部件，数控机床主轴系统在高速运转过程中会产生大量热量，造成热变形，进而影响加工精度和设备稳定性。本文从主轴系统在高速切削条件下的热态特性出发，系统分析了热源的分布、热传导路径及热变形规律，构建了相应的热－结构耦合分析模型。通过数值模拟与实验对比的方法，对不同主轴结构与冷却方式下的温度场与热变形进行定量评估，并提出基于结构优化与热控策略协同的主轴热性能提升方案。研究结果表明，合理优化主轴结构与冷却路径布置，可显著降低热变形对加工精度的影响，为高速数控加工系统的稳定运行提供了理论依据和工程实践指导。本文的研究对于提升数控机床在高速加工条件下的可靠性与精度控制能力具有重要参考价值。

关键词

高速切削；主轴系统；热态特性；热变形；优化设计

参考

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DOI: http://dx.doi.org/10.12345/hgyjxjz.v3i11.34355