非接触式机械密封在磨削主轴中的应用改进

本文针对磨齿机床砂轮主轴前段非接触式机械密封结构出现的问题,从理论方面和实际加工制造方面进行了分析研究,改进了非接触式机械密封结构的结构形式,保证了主轴前端密封的可靠性,改进后的新方案完全可以满足设计制造要求,已经在同类型其它机床上得到了广泛应用。     

数控车床主轴前轴承密封结构的改进

介绍了数控车床主轴前轴承密封结构在实际生产中存在的问题,并分析了原因,设计了改进方案。经使用证明,该改进方案提高了主轴前端轴承使用寿命和主轴精度的保持性,保证了数控车床长时间连续加工的可靠性。     

电解加工机床主轴旋转密封结构设计

作为实现深孔内螺旋线电解加工工艺的设备,这套电解加工设备是一个系统,电解加工机床各部分之间的相互匹配、协调是很重要的。深孔内螺旋线身管长,加工时间长,口径大、螺旋线槽深,加工电流大,对电解加工机床的稳定性、密封性都提出了很高的要求,电解加工机床通过旋转导电和旋转密封装置,实现对阴极的供电和对加工间隙的供液,由于深孔内螺旋线电解加工电解液的压力大、腐蚀性极强,因此在进液管与旋转主轴之间的密封装置应确保具有良好的密封性能,针对两者之间动密封存在的泄露问题,提出了两种密封结构的方案,实践证明,良好的密封结构,有助于延长机床的使用寿命、确保机床的精度、机床系统的抗干扰能力,从而大大降低了机床的故障率。     

机床主轴系统动态性能的探讨

一、概述机床主轴前端装有刀具或工件,直接参加切削加工,因而主轴系统是影响机床的加工质量和生产率的一个关健部件。主轴系统的变形占机床系统总变形的50％左右,机床系统的动柔度主要决定于主轴系统的动态性能。影响机床动态性能的因素有以下诸项:     

CKS6125数控机床主轴动态特性研究

主轴部件是机床实现旋转运动的执行部件,主轴精度的好坏直接影响机床的加工精度。本文采用有限元分析方法,运用ANSYS软件,对CKS6125主轴进行了较精确的建模仿真．并在此基础上,主要分析了主轴跨距、轴承刚度、前端集中质量变化对主轴动态特性的影响。     

主轴部件的气动密封

在设计现代重型金属切削机床时,一个很重要的问题是要保证主轴前端有可靠的密封。一般接触式密封允许主轴最高线速度不超过15m/s。对现代机床来说,如果主轴直径为125和 160mm时,其线速度就可达到 20m/s以上。采用非接触隙缝式密封,结构比较复杂,并月.还不能保证润滑油从主轴部件处渗漏出来。当主轴受切削力(有时达10kN以上)作用产生弯曲时,就很难保证密封的可靠性,同时也不能避免切属和尘埃等侵入主轴部件。利用众所周知的磁流体,电渗析等密封技术,虽然在理论上也能满足上述要求,但由于缺乏相应的活性油液,尚未见有实际应用。 近年,有一种…     

杭机开发出新型主轴气压密封装置

杭州机床集团公司近日领到一项名称为“一种机床主轴气压密封装置”的发明专利证书。新结构使杂质和冷却液不能进入主轴,有效地防护了主轴轴承。此项发明专利的技术意义在于气压密封技术可以广泛应用于高速高效和精密成形等磨削机床。     

光学精磨抛光机床主轴防水密封结构的优化设计

以光学设备的主轴防水密封结构为例,分析了主轴部件运转过程中,主轴轴承存在严重磨损的问题。通过对现有主轴防水密封结构失效进行分析,并对主轴防水密封结构进行了多方面优化研究,提出了主轴防水密封结构优化设计方案,并设计了新的主轴防水密封结构。验证新结构的使用寿命,证明新的防水密封结构能有效减少轴承的磨损。     

内喷流体的动密封主轴结构和密封力研究

通过对内喷流体主轴结构几次改进设计,并经过机床实际使用得出:良好的主轴动密封结构设计可大大延长密封件的使用寿命,并能提高内喷主轴密封的可靠度.实践证明,当依据被密封液体的压力来调节动密封的密封力,在保证可靠的密封前提下,可进一步降低相对运动件的磨损率.     

杭机开发出新型主轴气压密封装置

杭州机床集团公司近日领到一项发明专利证书,专利名称为“一种机床主轴气压密封装置”。该项专利是公司结合新产品开发中的技术难点,是结合产品实际而创新的技术方案。过去公司系列产品数控成形磨床,因为采用缓进强力磨削工艺,配置有高压、大流量的冷却装置,工件磨削区冷却液及其杂质飞溅,环境条件恶劣,一般机械密封不能有效防护,对机床磨头主轴造成损害。对此,为了提高主轴轴承的使用寿命,在参考一些技术资料后,在原有密封结构上,创新设计了一种新的技术结构———气压密封。新结构使杂质和冷却液不能进入主轴,     

Analysis of the machining stability of a milling machine considering the effect of machine frame structure and spindle bearings: experimental and finite element approaches

Chatter vibration has been a troublesome problem for a machine tool toward the high precision and high-speed machining. Essentially, the machining performance is determined by the dynamic characteristics of the machine tool structure and dynamics of cutting process of spindle tool. Prediction of the dynamic behavior at spindle tool tip is therefore of importance for assessing the machining stability of a machine tool at design stage. This study was aimed to evaluate the machining stability of a vertical milling system under the interactive influence of the spindle unit and the machine frame structure. To this end, a realistic finite element model of a vertical milling tool was generated by incorporating the spindle-bearing model into the head stock mounted on machine frame. The influences of the dynamics of spindle-bearing system and the machine frame structure were investigated respectively. Current results show that the machine tool spindle system demonstrates different dynamic behaviors at different frequency ranges, which are also characterized as structural modes and spindle modes, respectively. In particular, the maximum compliance of spindle tool tip was found to occur at the bending vibrations of spindle shaft and vary with the preload amount of spindle bearing. The machining stabilities were predicted to different extent, depending on the exciting modes which could be related to the influences of machine frame and spindle unit.     

微小孔深孔钻床设计

研制了一种加工φ0.9～6 mm的微小孔深孔钻床,进行了钻杆箱上电主轴设计、非接触型动密封设计、导向架设计.重点提出了适合于高速(20 000 r/min)、高压(16 MPa)运转的非接触型动密封设计,采用螺旋密封和迷宫密封,进行了原理和结构分析,也进行了泄漏量的计算.该产品具有良好的应用前景.     

机床主轴模糊可靠性设计计算方法

讲述了常规机床主轴设计的不足，提出将模糊可靠性设计运用于主轴的刚度校核中，通过例子阐述主轴模糊可靠性设计过程和结果，以及与常规可靠性设计的不同，说明主轴采用模糊可靠性设计的必要性。     

机床—主轴耦合系统动力学建模与模型修正

复杂精密零件的加工对机床装备的性能不断提出新的挑战。为了保证零件加工精度,有必要在设计阶段对机床整机的动态特性进行精确预测和评估。以机床主轴系统为研究对象,介绍一种机床—主轴系统耦合动力学模型,并指出该模型中存在结合面动态特性参数的辨识问题。为了修正该耦合模型,提出一种基于频率响应函数的有限元模型修正技术。采用包含平动自由度(Degree of freedom,DOF),转动DOF以及平动与转动耦合DOF的刚度矩阵来描述结合面的动态特性,通过测量结合面处的动态响应数据,辨识出高速主轴与机床之间结合面的刚度参数,从而达到模型修正的目的。试验结果表明,修正后的机床—主轴耦合模型反映出了机床结构对主轴动态特性的影响,能较好地预测主轴安装到机床上以后的动态特性,从而为高性能机床的数字化设计与制造提供理论依据。     

套筒式铣头主轴系统热变形分析及解决措施？

本文就套筒式铣头主轴系统运转温升产生的热变形时主轴精度的影响进行了分析，并提出相应的解决措施，收到了良好的效果。     

基于改进PSO算法的数控机床主轴优化设计

通过分析主轴结构和加工过程中受载变形情况, 建立了主轴优化设计的数学模型。根据邓克莱法计算得到的一阶固有频率近似值,引入动态约束条件 。针对传统优化设计方法在解决主轴优化设计中出现的问题,引入粒子群优化 (PSO) 算法,并提出了一种惯性权重值适应性递减的粒子群（ADW）算法。将ADW算法用于数控机床主轴优化实例中,得到主轴结构参数优化组合。研究结果表明,运用所建立的主轴优化设计数学模型及改进粒子群算法可以得到主轴结构参数优化组合,充分显示了该研究方法的有效性。     

DYNAMICS ANALYSIS OF SPECIAL STRUCTURE OF MILLING-HEAD MACHINE TOOL

The milling-head machine tool is a sophisticated and high-quality machine tool of which the spindle system is made up of special multi-element structure. Two special mechanical configurations make the cutting performance of the machine tool decline. One is the milling head spindle supported on two sets of complex bearings. The mechanical dynamic rigidity of milling head structure is researched on designed digital prototype with finite element analysis（FEA） and modal synthesis analysis （ MSA ） for identifying the weak structures. The other is the ram structure hanging on milling head. The structure is researched to get dynamic performance on cutting at different ram extending positions. The analysis results on spindle and ram are used to improve the mechanical configurations and structure in design. The machine tool is built up with modified structure and gets better dynamic rigidity than it was before.     

基于ADAMS的机床高速主轴虚拟设计系统研究

针对高速主轴在数控机床中的推广应用问题,以加工中心高速主轴系统结构设计和性能分析为重点,应用虚拟设计原理、有限元分析和优化设计技术,对加工中心高速主轴系统在ADAMS环境下进行了动态仿真研究,开发了专用于机床主轴系统设计分析软件系统,给出了部分运行实例。该系统能提高产品的设计质量和设计效率。     

数控机床主轴部件动态优化设计

在对某型数控车床进行空运转、切削及模态试验的基础上，确定了机床主轴部件动刚度薄弱是引起机床切削的结构颤振方面的原因。据此，建立了机床主轴部件的有限元动力学模型，并对主轴部件进行了静、动特性的计算和动态优化设计。     

基于虚拟设计的铣头式机床主轴结构动态特性仿真分析

铣头式机床的主轴是多组件、复合支承的特殊结构，影响机床动态性能。在虚拟设计的数字样机上采用有限元法和模态综合技术对主轴进行了动态特性仿真分析找出薄弱环节。根据分析结果。修改和优化主轴结构设计。