数控机床高速电主轴技术及应用

高速电主轴是高速机床的核心部件,其研究进展对数控机床的技术发展影响较大.介绍了高速电主轴的结构组成和发展历程,归纳了国内外高速电主轴的主要特点和目前的发展状况,分析了高速电主轴对数控机床技术发展的影响,并展望了高速电主轴未来的发展方向.     

高速电主轴技术综述

高速电主轴作为高速数控机床的核心部件之一,已成为世界各国重点研究和发展对象。通过对高速电主轴结构特点的阐述,分析了高速电主轴对高速加工技术的影响,结合高速电主轴的关键技术,详细介绍了国内外电主轴技术的研究现状,并对电主轴技术的发展方向进行了展望。     

电主轴产业化探讨

首先阐述了国内外电主轴行业的发展现状,然后对中国电主轴行业发展所存在的问题进行了分析。最后结合中国电主轴行业发展情况,提出了加速中国电主轴产业化进程的几点策略。     

电主轴产业化探讨

首先阐述了国内外电主轴行业的发展现状,然后对中国电主轴行业发展所存在的问题进行了分析。最后结合中国电主轴行业发展情况,提出了加速中国电主轴产业化进程的几点策略。     

电主轴产业化探讨

首先阐述了国内外电主轴行业的发展现状,然后对中国电主轴行业发展所存在的问题进行了分析.最后结合中国电主轴行业发展情况,提出了加速中国电主轴产业化进程的几点策略.     

电主轴技术综述

总结电主轴的优点及结构特点，分析高速电主轴对现代数控机床发展和金属切削技术的影响，阐述电主轴的关键技术，重点介绍国内外电主轴技术的研究现状。最后指出国产电主轴的发展方向。     

数控机床高速电主轴技术及应用

阐述了高速电主轴的发展历程、高速电主轴的结构组成以及高速电主轴的主要特点.介绍了采用数控机床高速加工技术,可以解决机械产品制造中零件的质量问题的特点.分析了高精度、高转速电主轴对数控机床性能的影响.实践证明,采用高速加工技术可以解决机械产品制造中的诸多难题,能够获得特殊的加工精度和表面质量.高精度高转速电主轴功能部件,...     

基于Workbench的高速电主轴动力学特性分析

利用Pro／E建立了电主轴三维模型,运用Workbench对高速电主轴进行模态分析和谐响应分析。获得电主轴的固有频率以及临界转速等动态特性;在此基础上对电主轴前端处的位移响应特性进行分析,证明了电主轴结构设计的合理性．为下一步的电主轴特性研究奠定基础。     

木工机械用高速电主轴散热结构设计与温度场分析

分析了木工机械用电主轴的结构特点,对木工机械高速电主轴散热结构进行了设计,对电主轴传热与散热进行了分析计算;利用有限元分析方法对电主轴进行温度场分析,得出电主轴温度场分布图,为木工机械用电主轴的热结构优化提供理论依据。     

高速磨削机床主轴单元的动态特性仿真分析

在ANSYS中建立了电主轴准确的三维建模,并分析了电主轴的模态和谐响应特性,得到了电主轴的固有频率、临界转速和振型等动态特性。进一步对电主轴不同部位的动态位移响应进行了分析,证实了电主轴设计的合理性,满足了精加工的要求。     

立式加工中心电主轴的热分析

分析了立式加工中心电主轴的主要发热源,对轴承的摩擦发热进行了分析计算.在此基础上利用ANSYS建立了电主轴稳态温度场有限元模型并进行了分析计算.对电主轴中关键部住的温度场分布进行了分析,最后提出了改进电主轴温度场的主要措施.     

车磨两用电主轴设计及仿真分析

为符合当今复合加工技术的发展趋势,提高电主轴的多功能化和加工效率,设计了车磨两用电主轴。通过对车磨两用电主轴的主轴参数进行计算,重点讨论分析电主轴的总体结构,进而确定电主轴的总体布局和设计方案,并对此方案进行三维建模,同时运用有限元分析软件ANSYS Workbench对电主轴进行静态特性分析。结果验证了主轴结构设计的合理性,对车磨两用电主轴的设计与制造具有一定的参考价值和指导意义。     

高速电主轴的模态分析

通过对电主轴进行较精确的三维动态有限元建模,经ANSYS分析计算,获得了电主轴的模态特性.研究了电主轴的固有频率、振型和临界转速,分析了轴承预紧力对电主轴二阶固有频率的影响,为高速电主轴结构的合理设计和轴承最佳顸紧力的确定提供了必要的理论基础.     

高速立式加工中心电主轴的温升测试及分析

针对高速立式加工中心电主轴内置电动机的特点,分析了电主轴产生温升的热源。通过设计与搭建电主轴试验平台,采用DH5922动态信号测试分析系统,选择热电阻适调器组成的检测系统,完成了电主轴的温升测试试验。通过对试验结果的分析,验证了电主轴温升产生的原因,并提出了相关对温升进行实时监控的措施。     

基于球轴承刚度计算的电主轴结构分析与优化

电主轴的结构,动态特性对数控机床的加工效率和精度的影响很大。对角接触球轴承电主轴单元进行了静刚度分析,在有限元软件ANSYS中建立了电主轴球轴承-转子系统的参数化有限元模型,并以提高电主轴的静刚度为优化目标,对电主轴的支承跨距和电机的安装位置进行了优化分析及计算,并对优化前后的电主轴系统进行了模态分析,对比其前三阶频率及振型的变化,得出了相关结论。     

电主轴温度场与热变形的仿真与实验研究

以Setco 231A240型高速电主轴为研究对象,考虑了内置电机的损耗生热和轴承的摩擦生热,计算了电主轴各部分之间的传热系数,利用有限元软件Workbench建立电主轴有限元模型,分析得到了电主轴在不同因素影响下的温度场分布,基于电主轴热-结构耦合关系分析得到了温度影响下电主轴的热变形。仿真结果显示,较低转速下电主轴转子温度最高,转速对电主轴温度影响较大;电主轴头尾部热变形较大,主要为轴向变形。最后,将温度场仿真数据与实验数据对比,验证了仿真分析的准确性。     

高速电主轴转子-轴承-外壳系统动力学特性研究

高速深孔磨削加工电主轴采用加长悬臂外壳,其在力作用下的挠性变形对电主轴的转子动力学性能的影响不可忽略,而传统电主轴转子动力学模型均将外壳简化为刚体,不能描述该类复杂结构电主轴的动力学行为.考虑外壳的挠曲变形,基于整体传递矩阵法和成对轴承分析理论,建立了电主轴转子-轴承-外壳系统动力学模型,提出了电主轴整机临界转速、电主轴轴端动态刚度的计算方法.通过算例系统地分析了电主轴外壳抗弯刚度、轴承选型等对电主轴动态特性的影响;研制了高速内圆磨削电主轴试验样机,开展了电主轴轴端动刚度的试验验证.结果 表明:建立的电主轴转子-轴承-外壳系统动力学模型计算精度高,可用于深孔磨削加工电主轴的动力学特性分析;电主轴外壳悬臂端是主轴动态薄弱环节,采用非同心圆环的增强外壳能明显提升电主轴的临界转速与动态刚度;选用特轻系列轴承替代轻系列轴承,电主轴的一阶临界转速和轴端静刚度均有所增大.     

高速电主轴主动磁悬浮技术研究进展

高速电主轴是高速精密机床的核心功能部件,主动磁悬浮技术是磁悬浮电主轴赖以正常运转和工作的基础.主动磁悬浮电主轴经过数十年的发展虽然在科学研究领域建立了不少案例,但迄今未在高速机床领域得到广泛应用.为探究主动磁悬浮电主轴在高速机床领域难以推广的主要原因,首先,对主动磁悬浮电主轴的发展历史进行了系统性回顾;其次,从磁轴承承载能力、系统动力学建模、磁轴承控制器设计和控制系统响应特性等方面,对主动磁悬浮电主轴的关键技术进行了较深入的综述分析;最后,从超高速轻载加工、超精密气磁悬浮、高磁密材料研制、新型FPGA控制芯片、功率放大器和传感器角度,提出了未来主动磁悬浮电主轴的发展趋势.     

HMC80卧式加工中心电主轴热态特性分析

分析了高速电主轴的两个热源,轴承发热和电机的发热,并计算了轴承和电机的发热量.分析了高速电主轴的散热特性,并对电主轴各部分散热系数进行了计算.以HMC80卧式加工中心电主轴为例,运用ANSYS有限元软件建立了电主轴的稳态热分析模型,以散热系数为边界条件,轴承和电机的发热量为热载荷进行有限元分析,得出该电主轴在热稳定状态下的温度场分布.分析结果表明,主轴前后轴承的温升符合该电主轴的温升标准,说明了该电主轴设计的合理性,最后提出了改善该电主轴热态特性的措施.     

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。