重型数控机床主要为航空航天、船舶工业、汽车制造等机械制造领域加工大型零部件,其性能的优劣直接决定了我国装备制造业的水平。重型数控车铣机床的大自重、重负荷切削特性加之应用复杂环境的特点导致其整机及关键组件的热机理复杂,对加工误差产生较大影响。其中,热变形导致的误差约占总误差的40~70%。静压转台作为重型数控车铣机床的关键部件之一,对其热变形进行有效控制已成为重型机床提高加工精度和机床精度稳定性的关键技术之一。因此,开展重型数控车铣复合静压转台热特性调控关键技术研究及应用对改进和提升重型数控车铣机床加工性能有着重大意义。本文以静压转台的油膜热特性产生机理及其控制技术为研究对象,通过搭建的静压转台实验平台,开展了如下几方面的研究:1.基于流体力学、摩擦学和有限元分析等相关理论,开展了静压转台热特性数值仿真和理论分析。根据试验对象结构参数建立了油垫油膜、工作台几何模型,基于ANASYS Workbench平台开展了不同粘度效应下的油膜发热规律分析,并为选择合适的液压油提供理论依据;通过理论公式推导和有限元数值仿真分析,比较了圆形、扇形油垫油膜的热特性规律,为重型机床静压工作台油垫设计提供技术参考;建立了温度、转速和载荷与转台热变形关系数学模型,为温度控制提供理论参考。2.采用计算机测试技术,结合温度传感器、位移传感器和数据采集卡等相关硬件设备,搭建了重型数控静压转台热特性检测系统。实现了对静压油膜温度、静压转台工作环境温度和工作台热变形的科学测量。并开展热特性试验,测试结果验证了仿真分析方法的正确性和有效性。3.开展了重型数控静压转台温控技术研究。基于ARM开发板编写了的串口传输、数模转换程序;基于LabVIEW开发了STM32串口数据通信、模糊PID自整定算法的温度控制模块。实验测试结果表明了提出的温控策略的有效性和实用性。4.采用SQL Server 2008数据库和VB.NET平台,开发了重型数控静压转台热特性数据管理系统,实现了对复杂热特性实验数据的查询、编辑、处理和管理功能。