主轴对流换热系数蜂群计算方法

片锦香¹，刘美佳¹，刘金鑫²，张丽秀³，张珂³

1. 沈阳建筑大学信息与控制工程学院2. 中国科学院沈阳自动化研究所网络化控制系统重点实验室3. 沈阳建筑大学机械学院

摘 要：随着对零件加工精度的要求不断提高,确定机械主轴准确的瞬态温度场显得尤为重要。对流换热系数作为温度模型的重要参数,对机械主轴温度场的准确性有着至关重要的影响。传统的确定对流换热系数的方法具有计算精度差,不能适应变化的工况等问题。因此,针对上述问题以170CP06-DM机械主轴性能测试系统为例,首先采用有限元法建立机械主轴的瞬态温度场数学模型,其次提出了一种基于蜂群算法确定对流换热系数的方法。实验结果表明,采用所提建模方法与传统的建模方法相比计算精度有所提高,其中,最大误差、平均误差、均方差的计算精度分别提高了84.13%,83.70%,85.23%。

关键词：瞬态温度场;有限元;对流换热系数;蜂群算法;机械主轴;