樊振华，林献坤

(上海理工大学 机械工程学院，上海 200093)



直线电机热误差动态建模与仿真分析

樊振华，林献坤

(上海理工大学 机械工程学院，上海 200093)

为提高单轴直线电机的运动精度，对该类直线电机热变形建模与仿真进行了研究。分析了影响单轴直线电机热变形的因素，在直线电机托板上建立了一维动态热传导数学模型，并借助ANSYS对该类直线电机机构的热传递进行了仿真分析，并建立了一维热变形数学模型，依据仿真数据计算出热变形随时间变化数据。不仅提供了单轴直线电机热变形的建模方法，且表明了直线电机热传递的特征，有利于直线电机热变形补偿的进一步研究。

直线电机；热变形；数学模型；ANSYS仿真分析

直线电机驱动的进给轴是一种具有加速度大、进给速度快和定位精度高等优点的进给装置[1]。高速切削加工技术是先进制造技术的重要组成部分，直线电机驱动的进给轴是实现高速加工的重要条件[2]。对于此类高精度进给机构，电机发热产生的热变形误差一直是精密加工行业面临的主要难题之一[3]。热因素在一定程度上制约了直线电机在精密机床中的应用[4]。近年来国内外学者开展了大量的研究并取得了众多成果。林献坤等[5]采用潜变量建模技术(Partial Least Squares, PLS)对直线电机的热变形误差在线补偿方法进行了研究。Eun In-Ung[6]通过添加隔温层的方法研究了直线电动机发热对进给轴机构热行为的作用效果。但这些都是传统的研究方法。……