第三讲数控机床主轴组件设计（之四）

第三讲数控机床主轴组件设计（之四）大连理工大学戴曙九、主轴组件的刚度计算主轴组件的刚度，可以用有限元法或传递矩阵法结合迭代借助电子计算机进行计算。为了便于使用，今介绍一种简化的近似计算方法。为此，首先应把主轴组件简化为一个均匀截面的简支梁模型。１．主...     

机床主轴组件刚度ANSYS分析

有限元法是在工程分析中获得广泛应用的数值方法。阐明了用有限元法分析计算机床主轴组件刚度的步骤和方法，介绍了弹簧单元和考虑剪切变形的梁单元的刚度矩阵，简述了有限元分析软件ANSYS的方程求解器的使用。用软件ANSYS，对CK6132数控车床主轴组件进行了刚度计算和切削稳定性判别。     

数控机床主轴组件设计及刚度计算

介绍CNC30数控车床主轴组件的性能要求和组成，以及主轴轴承、主轴组件的刚度计算。     

主轴组件弹性变形的概率计算

主轴组件弹性变形的概率计算浙江绍兴高等专科学校张新华影响机床总体刚度的主要部分是主轴组件的刚度。但在目前的手册、教材中，都把主轴组件的弹性变形作为常量计算。在实际运行时，由于切削载荷的波动、齿轮啮合误差引起的传动力变化，以及轴承的刚度和主轴材料的力学...     

机床主轴组件刚度ANSYS分析

有限元法是在工程分析中获得广泛应用的数值方法。阐明了用有限元法分析计算机床主轴组件刚度的步骤和方法,介绍了弹簧单元和考虑剪切变形的梁单元的刚度矩阵,简述了有限元分析软件ANSYS的方程求解器的使用。用软件ANSYS,对CK6132数控车床主轴组件进行了刚度计算和切削稳定性判别。     

数控机床主轴组件设计（之一）

叙述了中、小型数控车床、铣床、加工中心等机床主轴组件的性能要求和组成，主轴轴承，主轴组件的跨距选择、技术要求、动态特性、平衡、润滑和刚度计算。提供了常见主轴组件的刚度和转速的参考数据。所述原则，对非数控机床，同样适用。第三讲共分四期刊载。     

采用超声方法的主轴-刀柄连接组件固有频率评估方法

精密机床主轴-刀柄组件的动力学特性对于精密加工具有重要影响,预测组件的固有频率对评估和改善加工性能具有重要意义,而其中的难点之一是准确确定主轴-刀柄界面的接触刚度.为此,本文采用超声波对7/24主轴-刀柄界面的接触刚度进行了实验测量,并建立了动力学模型确定了主轴刀柄组件的固有频率.在接触刚度的超声测量中,首先测量来自接触界面的超声反射信号,通过将其与参考界面的信号进行比较来计算反射系数,随后通过预先建立的接触压强-反射系数校正曲线得到接触界面的接触压力分布,最终使用接触压强-接触刚度经验方程式估算界面的接触刚度.将上述测得的接触刚度代入7/24主轴-刀柄组件的三维有限元动力学模型中,以实现其固有频率预测.通过将预测的固有频率与传统锤击法的测量结果进行了对比,结果表明用该方法测得的界面刚度动力学模型能够准确地预测装配体的固有频率.     

数控机床主轴组件设计（之三）

数控机床主轴组件设计（之三）大连理工大学戴曙四、主轴组件的前悬伸和跨距主轴前支承点至主轴前端的距离α（图３．１１）称为前悬伸。前后支承点之间的距离ｌ称为跨距。图３．１１主轴组件的悬伸和跨距主轴组件的综合刚度Ｋ，定义为在主轴端面作用一个载荷Ｆ，载荷Ｆ与...     

高速精密主轴单元滚动导套支承特性分析

通过对该组件内滚动体与主轴壳体以及后轴承座之间的Hertz接触力与变形的非线性分析,建立了一套求解滚动导套支承刚度的分析方法,利用该方法能够为高速精密主轴单元设计与应用提供所需的量化计算依据.     

基于大型风电机组主轴组件装配方法的研究

风电机组主轴组件主要包括主轴、主轴承、前后端圈、前后端盖、轴承座等相关零件。本研究主要研究了热套主轴承安装方法对主轴组件装配质量的影响,并深入研究垂直热套装配方式对主轴承轴向定位,轴向游隙的影响,为风电机组主轴组件装配方法提供参考及理论依据。基于本研究成果设计了液压连杆机构,该机构可有效准确控制主轴承轴向间隙、主轴承轴向游隙,可提升主轴组件的整体刚度,从而解决主轴组件安装工艺不完善带来的质量风险,保证风电机组主轴组件运行安全。     

关于轴承预紧力对轴系性能影响的仿真分析

高性能电主轴包括电机驱动与控制系统、主轴轴承系统、润滑与冷却系统、轴承预紧系统等多种重要部件,其中轴承预紧力技术是电主轴的关键技术之一.论文对不同预紧力下的主轴轴承刚度进行了理论计算,并对不同轴承预紧力下的主轴轴承系统进行了模态和谐响应分析.结果表明;随着轴承预紧力的增加,轴承刚度逐渐增大,轴系固有频率逐渐增大,主轴前端和后端径向响应位移逐渐减小,主轴中间径向响应位移则逐渐增大.     

Influence of the magnetic force in gas-magnetic bearings on the operation of high-speed spindles in metalworking equipment

The influence of the magnetic force on the carrying capacity and rigidity of a spindle unit with a gas-magnetic bearing is considered. The operation of the spindle with a gas-magnetic and gas-static front bearing is compared.     

无心磨床常用主轴轴承分析

对无心磨床的两种砂轮主轴轴承——动压滑动轴承和精密双列短圆柱滚子轴承的性能进行了分析，通过对砂轮主轴的回转精度、轴承刚度、热温升和热平衡时间的对比，得出了滚动轴承宜作为无心磨床的砂轮主轴轴承的结论。     

高速电主轴轴承油气润滑系统的研究

高速电主轴轴承高速旋转时，轴承内部将产生大量摩擦热，从而影响轴承刚度性能及高速性能，轴承润滑可以减少热量的产生，降低温升。油气润滑系统相对于其它润滑系统更适应于高速主轴轴承的润滑要求。对油气润滑的工作原理及其优越性等方面进行了分析。     

M7120型平面磨床主轴轴承静压改造

通过对M7120型平面磨床主轴轴承的静压改造,克服了原结构的不足,提高了主轴系统的刚度,增大了承载力,同时降低了主轴系统的故障率。     

超高速主轴陶瓷球轴承性能的研究

陶瓷球轴承采用质轻的Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料作滚珠，减小了高速下作用在滚珠上的离心力和陀螺力矩，不仅具有较低的温升，而且还有较高的刚度，特别适用于超高速机床主轴。     

砂轮接杆对陶瓷电主轴单元动态性能的影响

随着产品加工不断向高精度、高刚度、高速度方向发展,对机床主轴部件的动态特性要求也越来越高,因此对机床主轴部件动态特性分析也显得越来越重要。实验室采用陶瓷球轴承作支承的电主轴做高速精密磨削。在磨削过程中,陶瓷电主轴单元的性能直接关系到主轴能否实现平稳高速、精密加工。砂轮接杆虽然尺寸结构简单,但是对电主轴的动态性能影响很大。文中针对基于PMAC-PC控制下的精密磨床,通过不同转速下电主轴振动信号的傅立叶(FFT)谱,分析了砂轮接杆对陶瓷轴承电主轴单元动态性能的影响。     

陶瓷轴承电主轴主轴的振动模态分析

针对实验室高速精密磨床用陶瓷轴承电主轴,在有限元分析软件中建立了三维有限元模型,对主轴部件进行了模态分析,得出了主轴前五阶固有频率和振型,对刚性支承和弹性支承情况下主轴模态进行了对比分析,为下一步进行详细的陶瓷轴承电主轴动力学分析打下基础。     

磁悬浮轴承内圆磨床电主轴及其控制

为了解决内圆磨床电主轴用磁悬浮轴承控制系统工业应用的问题 ,利用线性二次型最优控制理论设计了模拟PID控制器 ,通过MATLAB软件仿真研究和实验 ,实现了磁悬浮轴承内圆磨床电主轴的实验室运转。又进行了工厂环境下的应用实验 ,结果表明 ,内圆磨床电主轴用磁悬浮轴承控制系统在主轴转速、运转精度、磨削刚度和稳定性等方面已经初步满足工厂应用的要求。附图 5幅 ,参考文献 2篇。