功率由其输出扭矩和转速决定，其计算公式如下日式中工作时的输出力矩，工作时的转速，。

这样，由式和式即可计算出电机的发热量，并将其转化为当量热载荷施加于型高速卧式加工中心电主轴系统中有限元模型的电主轴架上，就可以进步计算其主轴系统的温度场。

滚珠丝杠的发热量在型高速卧式加工中心中有三套滚珠丝杠分别控我不会和烦恼时总能给予我及时的帮助，和我共同学习，相互帮助，块提高。

在论文完成之际，谨向我的导师和同学们表示诚挚的谢意，参考文献同占辉，于骏机床热变形研究现状吉林工业大学自然科学学报朱育权，千学明，林晓萍型机床立柱振动模态分析西安工业大学学报，李维特，黄保海，毕仲波热应力理论分析及应用北京中国电力出版社，，肖正义滚珠丝杠结构与性能发展动态功能部件，何振威，全燕鸣，乐有树基于有限元模拟的高速切削中切削热的研究工具技术，田维贤机械制造中的热变形武汉华中理工大学出版黄国权主编有限元法及应用机械工业出版社吴旭光，杨惠珍，王新民计算机仿真技术化学工业出版社。

康风举，杨惠珍，高立娥现代仿真技术与应用国防工业出版社。

宋爱平主编技术综合实训指导书北京机械工业出版社，王隆太主编北京机械技术北京机械工业出版社，龚曙光基础应用及范例解析北京机械工业出版社孔祥伟，李壬龙，王秉新，王国栋，刘相华轧辊温度场及轴向热凸度有限元计算钢铁研究学报赵永忠，朱启建，李谋渭中厚板控冷过程有限元模拟及在生产中的应用冶金设备，龚涛，杨海西，邓康连铸过程中结晶器内流体流动和温度传输的数值模拟计算物理，许光明，李兴刚，崔建忠液固相铝不锈钢板复合轧制温度场的模拟计算，着机床在加工过程中的，和方向上的移动与进给。

轴承发热量的计算轴承的发热量主要是轴承的摩擦力矩引起的，根据文，轴承的发热量可按式计算式中轴承发热量轴承转速轴承摩擦力矩。

轴承的摩擦力矩又可概括为两部分负荷项和速度项之和。

从工程应用的角度出发，人们需要预计定类型和大小的轴承在定负荷和转速下的摩擦力矩。

试验表明，轴承的摩擦力矩相当离散，它随轴承的种类型号负荷大小及转速的不同而不同，即使同套轴承，随着运转时间的不同，摩擦力矩也会产生变化。

因此，算轴承的摩擦力矩只是在正常工作条件下的近似值。

在诸多的计算速度项和负荷项的经验公式中，用得较普遍的是提出的经验公式。

认为，速度项反映了润滑剂的流体动力损耗，负荷项反映了弹性滞后和局部差动滑动的摩擦损耗。

当运动粘度与转速的乘积时当小于时式中速度项摩擦力矩，轴承中径与轴承类型和润滑方式有关的经验常数在工作温度下润滑剂的运动粘度对于润滑脂取基油的粘度。

按式计算，。

式中负荷项摩擦力矩，与轴承类型和所受负荷有关的系数确定轴承摩擦力矩的计算负荷，。

这样，由式式即可计算出滚珠丝杠各个轴承的发热量，将其作为热载荷施加于滚珠丝杠有限元模型的轴承体上，就可以进步计算滚珠丝杠的温度场。

滚珠丝杠螺母发热量的计算滚珠丝杠螺母的发热计算如下，其发热与摩擦转矩转速成正比，即式中滚珠丝杠单位时间的发热量转速摩擦转矩。

工件与刀具的切削热量从切削实验理论可知，果如图所示图图加工中心机床整机热特性分析的必要性对高速高精度加工中心来说，整机的热变形是制约机床加工精度的个突出问题。

由于机床床身进给系统导轨拖板等零部件在运行中所产生的热和热变形对机床的加工精度均产生影响，因此，通过研究机床整机的热性能和热变形分析，确定对整机热性能有较大影响的热源并对其进行有效的控制，为优化机床结构设计提供必要的参考。

型卧式加工中心机床的有限元建模型高速卧式加工中心主要包括床身立柱滚珠丝杠方向电主轴轴拖板以及待加工的工件。

床身固定在机床底座上，是机床的基本支撑件，因此床身的结构对加工精度产生较大的影响。

立柱对加工精度也起着很重要的作用，在切削加工中，由于切削力的存在，形成固定振源，使加工精度降低，并在工件表面留下振纹。

在高速加工机床迅速发展的过程中，进给系统速度的提高是实现高速的主要部件之。

经验可知，转速越高，预压越大，则丝杠螺母的稳定温度越高。

此外高速电主轴的热稳定性问题机床拖板结构的动态性能工件本身的些物理特性和加工形状将直接影响到机床的加工精度精度稳定性和生产效率。

在本模型中为了简化计算，把工件简化为实心圆柱体，但在机床整机的热分析中也不失其般性。

在对整机主要部件进行分析的基础上，建立了如图所示的整机模型。

机床的有限元模型的建立在整机有限元模型中，对各主要部件作了如下假设和定义滚珠丝杠部分。

滚珠丝杠各部分间的结合面传热采用热接触单元模拟，床身总装配与滚珠丝杠之间由滚珠丝杠的支座相连，滚珠丝杠是机床整机的主要热源之，发热量较大，它与床身总装配之间的热量交换通过在二者之间的结合面间建立热接触单元，定义热接触传导率来描述。

床身及其上各部件，简称床身总装配。

方面，床身总装配只有床身存在局部热源，在稳态热分析时，床身上各部件间的结合面对它们之间的热量传递影响不大，而床身及其上各部件的热容量会直接影响床身总装配的温度场另方面，考虑到机床整机模型的复杂性，因此，此处床身总装配处理成个整体，不再考虑其上各结合面间的接触传热。

床身与空气间的对流传热系数按自然对流条件给定。

电主轴部分。

由于电主轴在此机床上采用自带的冷却的系统，故在机床上的影响要比滚珠丝杠的小。

但在整机中仍是个不可忽略的热源，它与床身总装配之间的热量交换通过在二者之间的结合面间建立热接触单元，定义热接触传导率来描述。

工件部分。

工件在切削中产生大量的切削热，但由于很大部分随切屑带走，只有小部分传人工件与刀具。

它与床身总装配之间的热量交换通过与拖板的结合面间建立热接触单元，定义热接触传导率来描述。

按照上述原则建立整机有限元模型，模型采用热实体。

单元，热接触单元对和。

型高速卧式加工中心的有限元模型如图所示。

图加工中心整机模型图整机模型机床的热特性研究机床的热源与发热量的计算电主轴发热量计算电主轴有两大热源内置电动机的发热和主轴轴承的发热。

在于型高速卧式加工中心电主轴系统中，其内置电动机的发热量由以下公式计算式中内置电动机发热量电机在定输出扭矩和转速下的功率电机的机械效率。

而电机工作时的切削控制器系统设计时，首先应确定控制方案，下步工作就是可编程逻辑控制器工程设计选型。

工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。

可编程逻辑控制器及有关设备应是集成的标准的，按照易于与工业控制系统形成个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用可编程逻辑控制器应是在相关工业领域有投运业绩成熟可靠的系统，可编程逻辑控制器的系统硬件软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。

熟悉可编程序控制器功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺支持。

的软硬件组成系统是由硬件系统和软件系统两部分组成的。

的硬件是由主机微处理器存储器输入输出模块外设接口通信接口及电源组成。

图控制系统下面介绍组成部分及作用。

模块主要由微处理器芯片和存储器组成。

在控制系统中，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出存储器当做存储单元使用。

输入输出单元是与外部输入信号，用于接收和收集输入信号，数字输入模块，用于接收从按钮，选择开关，限位开关，接近开关，光电开关，压力开关等数字输入信号，模拟输入模块，用于接收电位器，测速发电机和各种变送器提供连续变化的模拟量电流和电压信号。

开关输出模块用于控制接触器，电磁阀，数字显示装置和报警设备，输出设备，是用来控制阀，逆变器和其它致动器的模拟输出模块。

模块的工作电压通常是，而外部的输入输出电路的电源电压较高，从外部引入的电压和干扰噪声可能损坏中的原件，或者令工作不正常。

在模块中，用光敏晶闸管小型继电器光耦合器等器件来隔离的内部电路和外部的电路。

模块除了传递信号的作用外外，还可以用来转换电平与隔离。

编程器是重要的外围设备，般都配有专门的编程器。

通过编程器可以输入程序，并用用户程序进行检查修改调试和监视，还可以调用和显示的些状态和参数。

手持式编程器不能直接编写和修改梯形图，只能识别指令表程序，因此它叫做指令编程器。

它的体积小，价格便宜，通常用在小型编程上，现场调试和维护有时也经常使用。

使用电源或电源。

内部的开关电源为各模块提供不同电压等级的直流电源。

小型可以为输入电路和外部的电子传感器例如接近开关提供电源，驱动负载的直流电源般由用户提供。

的软件系统是指所使用的各种程序的集合，包括系统程序和用户程序。

系统程序主要包括系统管理和监控程序以及对用户程序进行编译处理的程序，各种性能不同的系统会有所不样。

使用编程软件可以在计算机屏幕上直接生成和编辑梯形图或指令表程序，并且可用特定语言把控制任务描述出来。

常用的语言有梯形图指令表顺序功能图和功能块图等。

梯形图大致沿用电气控制图的形式，采用的符号也大致相同。

如图所示，梯形图两侧的平行数线为母线，其间由许多触点和编程线圈组成的逻辑行。

图梯形图指令表类似于计算机汇编语言的形式，用指令的助记符来编程。

它的运行原理是通过编程器按照指令表的指令顺序写入并直接运行，它的优点是指令助记符易懂，而且也很简单，因此应用很广泛。

如图所示顺序功能图主要用于顺序控制类的程序设计，它有五个基本要素，分别为步功率由其输出扭矩和转速决定，其计算公式如下日式中工作时的输出力矩，工作时的转速，。

这样，由式和式即可计算出电机的发热量，并将其转化为当量热载荷施加于型高速卧式加工中心电主轴系统中有限元模型的电主轴架上，就可以进步计算其主轴系统的温度场。

滚珠丝杠的发热量在型高速卧式加工中心中有三套滚珠丝杠分别控我不会和烦恼时总能给予我及时的帮助，和我共同学习，相互帮助，块提高。

在论文完成之际，谨向我的导师和同学们表示诚挚的谢意，参考文献同占辉，于骏机床热变形研究现状吉林工业大学自然科学学报朱育权，千学明，林晓萍型机床立柱振动模态分析西安工业大学学报，李维特，黄保海，毕仲波热应力理论分析及应用北京中国电力出版社，，肖正义滚珠丝杠结构与性能发展动态功能部件，何振威，全燕鸣，乐有树基于有限元模拟的高速切削中切削热的研究工具技术，田维贤机械制造中的热变形武汉华中理工大学出版黄国权主编有限元法及应用机械工业出版社吴旭光，杨惠珍，王新民计算机仿真技术化学工业出版社。

康风举，杨惠珍，高立娥现代仿真技术与应用国防工业出版社。

宋爱平主编技术综合实训指导书北京机械工业出版社，王隆太主编北京机械技术北京机械工业出版社，龚曙光基础应用及范例解析北京机械工业出版社孔祥伟，李壬龙，王秉新，王国栋，刘相华轧辊温度场及轴向热凸度有限元计算钢铁研究学报赵永忠，朱启建，李谋渭中厚板控冷过程有限元模拟及在生产中的应用冶金设备，龚涛，杨海西，邓康连铸过程中结晶器内流体流动和温度传输的数值模拟计算物理，许光明，李兴刚，崔建忠液固相铝不锈钢板复合轧制温度场的模拟计算，着机床在加工过程中的，和方向上的移动与进给。

轴承发热量的计算轴承的发热量主要是轴承的摩擦力矩引起的，根据文，轴承的发热量可按式计算式中轴承发热量轴承转速轴承摩擦力矩。

轴承的摩擦力矩又可概括为两部分负荷项和速度项之和。

从工程应用的角度出发，人们需要预计定类型和大小的轴承在定负荷和转速下的摩擦力矩。

试验表明，轴承的摩擦力矩相当离散，它随轴承的种类型号负荷大小及转速的不同而不同，即使同套轴承，随着运转时间的不同，摩擦力矩也会产生变化。

因此，算轴承的摩擦力矩只是在正常工作条件下的近似值。

在诸多的计算速度项和负荷项的经验公式中，用得较普遍的是提出的经验公式。

认为，速度项反映了润滑剂的流体动力损耗，负荷项反映了弹性滞后和局部差动滑动的摩擦损耗。

当运动粘度与转速的乘积时当小于时式中速度项摩擦力矩，轴承中径与轴承类型和润滑方式有关的经验常数在工作温度下润滑剂的运动粘度对于润滑脂取基油的粘度。

按式计算，。

式中负荷项摩擦力矩，与轴承类型和所受负荷有关的系数确定轴承摩擦力矩的计算负荷，。

这样，由式式即可计算出滚珠丝杠各个轴承的发热量，将其作为热载荷施加于滚珠丝杠有限元模型的轴承体上，就可以进步计算滚珠丝杠的温度场。

滚珠丝杠螺母发热量的计算滚珠丝杠螺母的发热计算如下，其发热与摩擦转矩转速成正比，即式中滚珠丝杠单位时间的发热量转速摩擦转矩。

工件与刀具的切削热量从切削实验理论可知