高速电主轴自动松锁刀装置的设计

自动松锁刀装置是高速电主轴中的重要组成部分,其松锁刀可靠性是电主轴提高加工效率和加工精度的重要保证。基于伺服驱动和谐波减速传动原理设计的高速电主轴自动松锁刀装置,在结构上进行了创新,设计了谐波减速机构、滚珠丝杠副等中间传动环节,谐波减速机构的减速比可以达到70～500;松锁刀装置采用开环伺服驱动控制,不需要检测装置,控制辅助时间缩短。建立了刀具夹紧力数学模型,对影响刀具夹紧力的中间传动环节进行了分析研究,刀具夹紧力范围宽,可以在5～115 kN的范围内变化,可广泛应用于加工中心、数控机床等高速机床中,使用柔性好。结果表明:整个松锁刀装置具有体积小、重量轻、惯性小、速比高、负载能力强、生产效率高、加工精度高等优点。     

一种新型空间轴定比传动的研究

首先介绍了实现远距离空间轴定比传动即珠传动机构的基本工作原理,分析了珠条的装配方案,其次对已加工制造出的试验装置进行了噪声试验,通过对试验结果的分析可知导轮处的噪声最大,于是又对导轮进行了相应的优化设计,最后成功的得出了珠传动机构是一种新型传动形式的结论.     

高速电主轴系统的温升控制

文中阐述了高速电主轴系统在高档数控机床应用中的温升控制方法,着重就温升产生的原因进行分析：对电主轴系统温升的控制方法进行详细论述。结合生产实践中,对日本FANUC公司生产的高速电主轴在高速数控车床上进行成功应用,验证了文中介绍的电主轴系统温升的控制方法是有效,可行的。     

木工机械用高速电主轴的结构设计

对木工用高速电主轴进行了选材,确定了主轴前轴颈直径取值。根据典型切削条件确定了主轴前端切削力大小,并且完成了主轴轴承刚度计算,为木工机械用高速电主轴的有限元分析提供了理论基础。     

大功率高速电主轴电动机冷却系统的设计

通过对电主轴发热特性的分析,设计了油水热交换系统,并对电主轴内部结构进行了改进。最后运用有限元技术对高速空运转条件下的电主轴进行热态分析,分析结果表明散热效果明显。     

高速数字信号处理器控制的电主轴永磁同步电机交流伺服驱动系统

介绍一种用高速数字信号处理器（DSP）控制的全数字化电主轴永磁同步电机交流伺服驱动系统。根据矢量变换理论和弱磁控制理论，提出一种高效精确的定子电流矢量控制策略。通过对电主轴各种运行情况进行计算机仿真研究，得出一些重要结论。     

高速电主轴直接转矩控制调速系统

作为一种高性能异步电动机传动,精确的转矩转速和位置控制对于高速电主轴来说是必需的。当前存在两种高性能交流调速控制系统,即矢量控制系统和直接转矩控制系统,而直接转矩控制系统更加得到了高度关注。本文在介绍高速电主轴传动结构特点和数学模型及存在的问题的基础上,给出了直接转矩控制原理,并分析了将直接转矩控制应用到高速电主轴调速系统上的优越性。     

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。     

高速电主轴驱动系统性能评价研究

数控机床是当前加工制造的基础,高速电主轴驱动系统为机床提供动力。为满足当前高速电主轴高速、高精度、高可靠性发展需求,对驱动系统进行健康监测是必要的。本文针对驱动系统的隐含退化特性,提出隐含退化量性能指标评价方法。运用参数辨识方法提取系统的特征值,结合距离分析方法建立性能评价指标。通过高速电主轴实验平台验证本文方法可靠性。     

大功率高速电主轴总体结构方案的创新设计

提出了GS5090高速大功率电主轴的总体结构设计方案.其中的创新点有铬锰弹簧钢转子内套的注油孔和环形内槽,方便了机床主轴和电动机转子地拆卸.另外在后轴档的轴承支承座外圈加一滚套的设计,解决了轴承因预载过大而温升过高的问题和轴承被顶死的现象.     

高速电主轴温度场分布研究

以加工中心高速电主轴单元为研究对象,分析电机的损耗发热和轴承的摩擦发热两个主要热源,计算了热源的生热率和电主轴各部分之间的对流换热系数。运用ANSYS有限元软件建立了电主轴温度场瞬态和稳态模型,以对流换热系数为边界条件、生热率为载荷进行分析,得出该电主轴的稳态温度场分布以及轴承的瞬态温升曲线。最后提出改善电主轴温升的有效措施,为电主轴的温升控制提供理论依据。     

高速电主轴的热变形研究

以高速机床电主轴单元为研究对象,研究主轴温升对电主轴精度的影响.通过对电主轴主要热源的分析,应用ANSYS软件对主轴进行建模,研究高速电主轴轴心温度场的分布情况和主轴的变形趋势.在明确主轴产生的热量与热变形量之间关系的基础上,提出针对电主轴热变形量的补偿措施,从而提高高速机床的稳定性,确保主轴精度的保持性.     

高速电主轴动态特性研究

作为数控机床的核心功能部件,高速电主轴的动力学特性直接影响着工件的加工精度。建立了高速电主轴的轴承-转子动力学模型,计算了角接触球轴承的动态支承刚度和轴承-转子系统的固有特性,并且研究了不同转速下轴承支承刚度对系统固有频率的影响。以2GDZ60型高速电主轴为研究对象,测试了系统的1阶固有频率和2阶固有频率,与理论计算值相比较误差较小。     

高速电主轴永磁体减振系统的设计

利用永磁体的同极相斥及磁力随距离的增大而减小的基本原理,使电主轴内部减振系统的两组环形永磁体形成对转轴的径向约束和实现增加系统阻尼的作用,抑制和减小电主轴转子在径向方向上的振动。在实现高转速的前提下,使之振动大大减小,提高电主轴的回转精度。     

高速电主轴加载试验的研究

针对电主轴转速高进行加载试验难以实现的情况,提出应用对拖式方法对其进行加载.详细描述对拖式加载方法的系统构成和加载原理,该系统不但可以完成对电主轴的加载,还可以测出加载过程中电主轴的基本参数,并绘制相应的特性曲线,使电主轴在不同工作点的状态一目了然.应用该系统对15 000 r/min的电主轴进行加载试验,通过对测得数据的处理和分析,验证对拖式加载系统的正确性和可行性,为高速电主轴动态性能的研究提供一种新的方法.     

高速电主轴冷却系统设计与研究

针对高速电主轴的发热问题,利用能量转换公式进行分析,从而找到主要热源。采用轴心一轴套联合冷却以及轴承座圈下润滑的冷却系统,对高速电主轴的转子和定子进行冷却,从而在根源上降低高速电主轴的转子和定子的温度,提高高速电主轴的热稳定性,减小它的热变形。最后使用数值计算方法对设计结果进行分析,数据表明主轴的温度得以降低,达到了设计的预期目的。     

高速电主轴系统的在线动平衡及其仿真研究

动平衡技术是高速电主轴的关键技术之一.在这项研究中,基于电动机工作原理的电磁式间接在线动平衡头和基于影响系数法动平衡控制的电磁式混合在线动平衡头都是简单可靠并适用于高速电主轴系统的结构.结合二者优点进行优化设计,实现对HCl20cg-22000/6电主轴的"实时节能"的在线动平衡补偿.通过Pro/E建模和Adams仿真分析,结果证明此设计方案能够使平衡后主轴达到高速电主轴平衡品质标准.     

薄壁筒体自动成圆伺服电机传动误差的研究

伺服电机在低速并存在负载的条件下,存在力矩波动和传动误差。特别是在薄壁圆筒的成型驱动过程中,负载的动态特性是对圆筒成型的一个重要影响。为了研究圆筒的成型影响程序,针对伺服电机运动特点,分析了其在运行时所产生的误差所具有的特点,并定性地分析了因不同和而引起的电机运行误差与作用时间、圆筒变形的关系,运用三点抗弯原理,定量地推导出电机运行误差与圆筒的成型公式,最后提出了成型压件力矩在稳定值之间,多点定位的圆筒才能达到比较高的成型效果。     

木工机械用高速电主轴特点及关键技术分析

高速镂铣是木材精深加工的主要形式.目前数控镂铣机的主传动系统广泛采用电主轴的结构形式.高速电主轴作为木工用数控镂铣机的关键部件,有许多特殊的要求.本文首先介绍木工用高速电主轴国内外的发展现状,然后根据木材加工的特点分析了木材生产对木工机械用高速电主轴的特殊要求,特别是对于高速电主轴的散热、动平衡、轴承的润滑和预紧力控制等方面的要求;最后论述了木工电主轴设计过程中需要解决的关键技术问题及措施.     

高速电主轴动态及热特性研究

以高速加工中心用电主轴为研究对象,对其动态特性进行了仿真分析,得到其低阶频率和振型,为电主轴的稳定性研究提供了理论依据。同时,分析了转速、切削力和润滑方式等因素对电主轴温度的影响。