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J-GLOBAL ID：201902276405439873   整理番号：19A0488832

電動スピンドルの温度場のハイブリッド予測モデル【JST・京大機械翻訳】

Hybrid Prediction Model of the Temperature Field of a Motorized Spindle

著者 (5件)： Zhang Lixiu (Test and Analysis Center, Shenyang Jianzhu University, No. 9, Hunnan East Road, Hunnan New District, Shenyang 110168, China) ,  Li Chaoqun (School of Mechanical Engineering, Shenyang Jianzhu University, No. 9, Hunnan East Road, Hunnan New District, Shenyang 110168, China) ,  Wu Yuhou (School of Mechanical Engineering, Shenyang Jianzhu University, No. 9, Hunnan East Road, Hunnan New District, Shenyang 110168, China) ,  Zhang Ke (School of Mechanical Engineering, Shenyang Jianzhu University, No. 9, Hunnan East Road, Hunnan New District, Shenyang 110168, China) ,  Shi Huaitao (School of Mechanical Engineering, Shenyang Jianzhu University, No. 9, Hunnan East Road, Hunnan New District, Shenyang 110168, China)
資料名： Applied Sciences (Web)  (Applied Sciences (Web))
巻： 7  号： 10  ページ： 1091  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7135A  ISSN： 2076-3417  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： モーター化スピンドルの熱特性はその性能の主な決定因子であり,コンピュータ数値制御工作機械の加工精度に影響を及ぼす。その熱特性を改善するために,運転中のモータ化スピンドルの熱場を正確に予測することが重要である。本論文では,有限要素モデルと試験データを用いて,異なる作動条件下での高速で高精度のモータ化スピンドルの温度場を予測するモデルを提案した。有限要素モデルは,冷却システムと潤滑システムのパラメータの影響を考慮する。そして,環境条件のそれは,モーター化スピンドルの表面温度のための試験データに基づく熱伝達の係数に及ぼす。遺伝的アルゴリズムを用いてスピンドルの熱伝達係数を最適化し,その温度場をこの最適係数を用いた三次元モデルを用いて予測した。モータ化スピンドルの170MD30温度場の予測モデルを作成し,温度場のシミュレーションデータを試験データと比較した。結果は,スピンドルの速度が10000rpmであるとき,相対的平均予測誤差が1.5%であり,その速度が15000rpmであるとき,予測誤差が3.6%であることを示した。したがって,提案した予測モデルは,高精度でモーター化スピンドルの温度場を予測することができる。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 工作精度 ,  *予測モデル ,  冷却系機器 ,  最適化 ,  熱特性 ,  *温度場 ,  予測誤差 ,  *スピンドル ,  熱伝達率 ,  高速度 ,  熱伝達 ,  シミュレーション ,  運転 ,  遺伝的アルゴリズム ,  電動機

著者キーワード (5件)： 電動スピンドル ,  温度場 ,  予測モデル ,  熱伝達係数 ,  有限要素

分類 (2件)： 工作機械要素,ジグ,チャック  (QC01020Z) ,  軸受  (QB01020W)

引用文献 (27件)：

• Zheng, C.D.; Si, Y.Y.; Jian, G.Y. Thermal Behavior Analysis and Thermal Error Compensation for Motorized Spindle of Machine Tools. Int. J. Precis. Eng. Manuf. 2015, 16, 1571-1581.
• Lin, C.W.; Lin, Y.K.; Chu, C.H. Dynamic Models and Design of Spindle-Bearing Systems of Machine Tools: A Review. Int. J. Precis. Eng. Manuf. 2013, 14, 513-521.
• Bossmanns, B.; Tu, J.F. A Power Flow Model for High Speed Motorized Spindles-Heat Generation Characterization. J. Manuf. Sci. Eng. 2001, 123, 494-505.
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• Ma, C.; Yang, J.; Zhao, L.; Mei, X.S.; Shi, H. Simulation and Experimental Study on the Thermally Induced Deformations of High-speed Spindle System. Appl. Therm. Eng. 2015, 86, 251-268.

タイトルに関連する用語 (3件)： スピンドル ,  温度場 ,  予測モデル