本课题是东华大学申报的国家高技术研究发展计划(863计划)课题中为实现一种高精度加工微纳磨床课题的延伸性研究,针对微纳磨床的机加工精度的要求,从磨床加工所需的温度均匀度,以及零件生产加工区域所要求的热稳定性,加工面各点温度精度出发,对微纳磨床的加工的环境影响参数进行了稳态和动态的模拟分析,并对需要的一些模块进行了相应的分析和优化,给出合适的空调温度控制参数及运行建议。本课题在论述了课题的研究背景、研究现状及研究方法和意义后,首先简述了高精度微纳磨床实验室的简单布局,并对高精度微纳磨床实验室的空调设计进行了概述,为之后的模拟研究建立物理模型、网格划分及边界条件的定义奠定了相关现实基础。接着对CFD模拟的相关理论进行了阐述,结合课题中微纳磨床的实际运用环境和研究所需条件完成了物理模型的建立、网格的划分及边界条件的定义。模拟先从稳态出发,分别对送风温度、送风速度、微纳磨床磨头发热量这三种变量对加工面温度场均匀度的影响进行CFD模拟分析,得到适合运行的参数设置范围,并且分别线性拟合公式,最后综合三种不同变量对加工面温度场的影响,得出的结论,进而得到满足本文规定温度均匀度范围的送风参数,为下一步的动态模拟做好铺垫。然后,根据稳态模拟的结果,在适合运行的送风参数下为送风加入扰量,分别从送风温度波动的波动周期及波动的振幅入手,运用CFD模拟软件,动态分析在不同单扰量作用下加工面温度热响应曲线分布情况及热衰减率的变化,同时监测加工面各点温度精度的变化情况,以获得在不同送风扰量下的温度控制建议,用以提高加工的精度。最后同时考虑到机体的材料选择的多样性及房间、机身的初始温度对加工面热响应曲线的影响,将两种影响因素分别代入动态模拟进行分析,以获得当存在送风扰量时,环境初温改变时微纳磨床的运行策略,以及为机体材料的选择及房间初温对加工面温度场的影响提供理论支持。