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摘要
针对以往的热模拟方法很难准确预测主轴的热行为，采用了一种热-流-固耦合主轴有限元建模方法，用于精确模拟流动冷却液与主轴结构之间的传热过程。并且在所建立的主轴热特性模型基础上还提出了一种差异冷却策略（冷却液供给温度和流量）的优化方法。该方法根据给定的主轴加工条件（如4 000 r/min转速和20℃环境温度）得出优化的差异冷却策略，优化的差异冷却策略和给定的加工条件的综合作用，使主轴具有良好的热性能（稳定的温度场和最小的热误差）。最后，基于差异化的冷却装置进行实验，实验验证了该热-流-固耦合有限元主轴建模方法的可靠性，优化的差异冷却策略能有效地稳定主轴温度场。此外，还验证了稳定的主轴温度场能使主轴热误差最小。
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