期刊刊名：科學與工程技術期刊 　 卷期：15卷2期

篇名出版日期：2019年9月1日

作者：吳侑玟,吳佩學,黃筠庭,鄭培傑

語言：Chinese

關鍵字：內藏式馬達,工具機主軸,熱變形,冷卻流道,built-in motor, machine tool spindle, thermal deformation, coolant channel

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摘要：
本研究以數值計算探討一內藏式馬達的工具機主軸在運轉時可能對加工精度造成影響的主軸頭熱變形問題。考慮馬達的輸出功率分別為37、25、與22 kW，功率因子為80%，轉速7500 rpm，以及馬達的輸出功率分別為22與15 kW，功率因子為75%，轉速1500 rpm，冷卻油（VG32）在設計的螺旋形流道以流率40與20 L/min的流動情形下，模擬主軸心軸與周邊結構件的溫度分布與熱變形量分布，從而計算主軸心軸鼻端產生最大的熱變位。對於主軸頭主要散熱的冷卻流道，本研究也以計算流體力學（CFD）探討其流場結構，以揭示其熱傳增強機制。計算結果顯示，內藏式馬達與軸承運轉時產生的熱對主軸溫升與熱變形量均有不可忽略的影響。在馬達輸出功率37 kW且冷卻油流率降至20 L/min時，主軸最大變形量可達243.5μm，最高溫達89.6℃，顯示穩定加工的溫度控制或是動態加工的熱變位補償都很重要。

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