數(shù)控車(chē)床主軸箱的優(yōu)化設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)(編輯修改稿)
2025-07-27 02:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 表1顯示了在每個(gè)級(jí)別中控制因素的價(jià)值。目前使用的主軸箱被稱為基本主軸箱。表1和2中的值是主軸箱結(jié)構(gòu)所必備的基本條件。對(duì)于控制因子A，通過(guò)結(jié)合與設(shè)定不同的肋骨形狀，對(duì)例6和例3進(jìn)行了比較和研究。表1每個(gè)級(jí)別中控制因子的值表2L18直交和結(jié)果分析主軸電機(jī)，軸承空間各部分的主軸箱結(jié)構(gòu)，有的有孔，有的沒(méi)有。從不同的肋骨形狀可以分析預(yù)測(cè)熱傳導(dǎo)路線的變化，這有助于預(yù)測(cè)熱變形壁厚的變化。對(duì)厚度變化進(jìn)行的調(diào)查，表明其變化的原因與主軸箱結(jié)構(gòu)前部和后部之間熱能力的平衡有關(guān)系，這也有助于預(yù)測(cè)不同的熱位移結(jié)合每一個(gè)控制因素和層次來(lái)分析和確定一個(gè)可能的優(yōu)化設(shè)計(jì)要花費(fèi)大量的時(shí)間，例如，表1案例的研究共需要4374項(xiàng)分析，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了實(shí)際所能做到的。然而，Taguchi方法可以在總分析數(shù)很少時(shí)應(yīng)用。對(duì)于上述案例7，只有控制因素和6個(gè)級(jí)別，但是應(yīng)用Taguchi方法，在只有18個(gè)條件下就可以確定出最佳的方案，在下面的部分我們將會(huì)給出解釋和原因。五：主軸箱結(jié)構(gòu)的優(yōu)化 表2顯示在這18個(gè)條件下使用Taguchi方法優(yōu)化設(shè)計(jì)主軸箱結(jié)構(gòu)分析模型。SN比值可以用靈敏度S來(lái)表示式。2000RPM的速度是用于（3）和（4）中計(jì)算主軸熱位移的CAE分析結(jié)果。 （3） （4） Xi：在CAE分析中，X軸的熱位移在每個(gè)主軸方向的速度（mm）。 圖4是從SN比派生出來(lái)的階乘效果圖， 從表2的結(jié)果就可以看出，在X軸方向熱位移產(chǎn)生的偏差比較小，但是卻產(chǎn)生了比較大的SN比率。這是因?yàn)?，SN比和X軸方向熱位移的偏差是倒數(shù)的關(guān)系，上面的式子（3）已經(jīng)可以證明了。如圖4所示，每個(gè)控制因素都是由一個(gè)最大的SN比配對(duì)而來(lái)。例如，第4級(jí)控制因子A和第2級(jí)的控制因素B可以配對(duì)為一個(gè)控制因素。最后，在不同的主軸轉(zhuǎn)速條件下，可以分析得到主軸箱結(jié)構(gòu)的模型，結(jié)果顯示第11號(hào)是產(chǎn)生熱位移最小偏差的組合。為了驗(yàn)證這個(gè)組合，在X軸方向?qū)χ鬏S分別在500，1000，1500和2000RPM轉(zhuǎn)速的情況下分別進(jìn)行了分析。圖5顯示了分析的結(jié)果：，1000和1500RPM
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