Real-time Estimation of Thermal Deformation of Machine Tool by Using Duhamel's Theorem

利用杜哈梅尔定理实时估计机床热变形

• 批准号: 04452127
• 负责人: NISHIWAKI Nobuhiko
• 金额: $ 4.48万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture & Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 1993
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04452127/
• 关键词: Machine tool structure; Duhamel's Theorem; Thermal deformation and; or distortion; Heat transfer coefficient; Thermal contact resistance; 工作機械; 流入熱量

In this paper, a new method is thought out to estimate the thermal deformation and/or distorition caused by the inner and outer heat sources by using Duhamel's theorem. In this method, it is needed to measure the heat transfer coefficient on the structure surface, the thermal contact resistance between the guideways, and the power of heating the machine tool structure. In this study, the floowing results are obtained. (1)The heat transfer coefficient on the structure surface can be obtained by attaching the metal foil or thermal insulator and measuring the temperature of them. (2)The thermal contact resistance between the guideways can be measured utilizing ultrasonics. (3)The power of heating the machine tool structure can be obrained by using Duhamel's theorem. (4)The thermal deformation and/or distortion of machine tool structure can be obtained by superposing until thermal deformation and/or distortion.

本文提出了一种利用杜哈梅尔定理来估计由内部和外部热源引起的热变形和/或畸变的新方法。该方法需要测量结构表面的传热系数、导轨之间的接触热阻以及机床结构的加热功率。在这项研究中，获得了以下结果。 (1)结构表面的传热系数可以通过粘贴金属箔或绝热体并测量其温度来获得。 (2)可以利用超声波测量导轨之间的接触热阻。 (3)利用杜哈梅尔定理可以求得机床结构的加热功率。 (4)叠加热变形和/或扭曲即可得到机床结构的热变形和/或扭曲。

项目成果

N.Nishiwaki, S.Hori, T.Seki, H.Mizuno: "Real-Time Estimation of Thermal Deformation of Machine Tool by Using Duhamel's Theorem" Proc.of The 69th JSME Spring Annual Meeting. Vol.C. 471-473 (1992)

N.Nishiwaki、S.Hori、T.Seki、H.Mizuno：“利用杜哈梅尔定理实时估计机床热变形”第 69 届 JSME 春季年会会议记录。

西脇信彦,他3名: "重ね合わせ原理による工作機械構造の熱変形量リアルタイム補正" 日本機械学会第69期通常総会講演会講演論文集. Vol.C. 471-473 (1992)

Nobuhiko Nishiwaki等3人：“利用叠加原理实时校正机床结构的热变形”日本机械工程学会第69届普通大会记录C.471-473（1992年）。

西脇 信彦: "重ね合わせ原理による工作機械構造の熱変形量リアルタイム予測" 日本機械学会第69期通常総会講演会講演論文集. C. 471-473 (1992)

Nobuhiko Nishiwaki：“利用叠加原理实时预测机床结构的热变形”日本机械工程学会第 69 届普通大会论文集 C. 471-473（1992 年）。