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。     

国产化率低电主轴成为数控机床发展之痛

中国数控机床行业的发展令人瞩目,据中国机床工具工业协会提供的数据,2006年数控机床的产量达85756台,同比增长32.7%.但令人遗憾的是,作为数控机床关键功能部件的电主轴,无论是从产品品种、技术水平、可靠性和产业化程度等方面均与国外有一定差距,电主轴国产化率低,中高端产品主要依靠进口.     

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.     

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,...     

基于电主轴的高速轴承及其热分析

高速加工需要高转速的机床,电主轴作为机床高速化的发展方向,在高速加工中得到越来越广泛的应用.高速轴承技术是电主轴的关键技术,其技术水平决定了电主轴的转速及承载能力.同时,轴承的摩擦功率产生的热量,使得电主轴温度升高,产生一定热应力和热变形,影响加工精度.因此,有必要对轴承的摩擦功率进行深入研究.研究了电主轴中几种常见的轴承支撑技术,从理论和实际应用上分析了其摩擦功率大小,可以为电主轴的轴承设计提供依据.     

虚拟样机技术在电主轴动平衡中的应用

利用虚拟样机技术,建立了配有在线自动平衡头电主轴的三维模型,将其导入ADAMS/View中添加约束和施加载荷.根据平衡头工作原理,通过ADAMS/Control与Matlab/Simulink构建电主轴系统控制方案,进行联合仿真,实现了电主轴在线动平衡.研究结果表明,用虚拟样机分析软件ADAMS进行电主轴单元在线自动平衡的研究,对于加快电主轴技术的发展和降低生产成本,有着重要意义.     

逆变器供电时电主轴的电磁设计

高速电主轴按其使用工况分为磨削型电主轴和切削型电主轴单元(又称内装式电主轴单元)两大类型。早在20世纪60年代我国轴承行业就已广泛采用磨削型电主轴，但时至今日磨削砂轮的线速度能达到50m／s以上的内表面磨床还不普遍，提高磨削速度已为大势所趋。作为数控机床配套的功能性部件，高速切削型电主轴单元在我国尚处于起步阶段，其开发速度直接影响着国内数控机床的发展。     

高速电主轴冷却系统的创新设计

对SCM-Ⅱ型电主轴做了简要介绍,对电主轴传统的冷却技术进行了研究,并设计了一种新型的高速电主轴冷却系统,应用于SCM-Ⅲ型电主轴.经电主轴温升试验测定,采用该新型冷却系统的电主轴主轴温升降低了15.66 ℃.该新型冷却系统能很好的解决高速电主轴的内部散热问题.     

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.     

大功率陶瓷轴承电主轴单元的研制

介绍了电主轴单元的优良特性及其应用，结合高速电主轴单元的研制实践，分析了大功率电主轴单元支承选用及预负荷的确定，探讨了电主轴单元的结构布局与设计，讨论了电主轴单元冷却与润滑系统的设置，通过实验测试电主轴的静动态性能，为加快开发新型电主轴及其在数控机床上的应用提供技术依据。     

Comprehensive measurement and evaluation system of high-speed motorized spindle

Reducing the manufacturing time is the trend of high-precision manufacturing, and the precision of a work-piece is very important for manufacturing industry. The high-speed motorized spindle is the most critical part and becoming more widely used in the machine tool at present, and its precision may affect the overall performance of high-speed cutting. Most of the studies on high-speed cutting are focused on the cutting force, the vibration of the spindle and effects of the spindle’s thermal deformations; hence, how to roundly measure and objectively evaluate high-speed spindle is an imminence question of it because the comprehensive dynamic properties and evaluation system of spindles directly affect the cutting ability of the whole machine tool before they are manufactured. This paper presents a comprehensive measurement and evaluation system of high-speed motorized spindle, which reflects the overall performance of motorized spindle and bases on international standard.     

基于有限元分析方法的高速电主轴温度场仿真

高速切削加工是先进制造技术的主要发展方向之一,高速电主轴作为高速加工机床的核心部件,由于其主电动机的散热条件较差,轴承温升比较高,由此引起的热变形会降低机床的加工精度。本文对高速电主轴的温度场进行了研究,建立了电主轴的有限元仿真系统。在对整个温度场的研究中,把内部空间域离散化为有限单元,对每个单元求解,可得出有限个热传导方程,对这些温度场求解得到了所需的温度场分布图。最终实现了对电主轴温度场的预测,并据此提出了改善其热态特性的措施。     

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。     

基于性能测试的电主轴预防性维修方法研究

针对电主轴预防性维修问题,首先通过电主轴结构分析和常见故障分析,获得电主轴故障多发部位和故障原因;然后针对分析得到的电主轴故障多发部位,设计电主轴预防性维修体系,通过设计故障多发部位性能测试方案和评价标准,得到电主轴预防性维修方法;最后将设计的预防性维修方法应用于长期服役的精密数控机床电主轴,验证了所提电主轴预防性维修方法的有效性。实验结果表明:所提电主轴预防性维修方法可有效识别出电主轴早期性能退化,为预防性维修和性能退化趋势监测提供了有效依据。     

高速高精度电主轴温升预测模型

提出高速高精度电主轴温升预测模型,将有限元模型与试验数据相结合,精确预测不同工况下电主轴的温度场。建立电主轴流场、温度场有限元模型,分析冷却系统及润滑系统参数对电主轴温度场的影响;考虑电主轴运行速度、载荷,设计电主轴损耗测试方法,将测得的电主轴总损耗作为计算电动机、轴承生热依据;考虑冷却系统、润滑系统参数及环境条件对换热系数的影响,采用最小二乘算法,基于电主轴表面温度测试数据,优化电主轴换热系数,并将优化后的换热系数作为有限元模型的边界条件。建立170SD30-SY电主轴温升预测模型,将换热系数优化前后的温度场仿真数据分别与试验数据对比。结果表明,换热系数优化后的温升预测模型预测的精度提高了4.78%,提出的电主轴温升预测模型有较高的预测精度。     

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.     

加工中心的高速化及其应用

1 高速化——加工中心的基本发展趋势 加工中心是数控机床进一步发展的产物,是现代机械加工车间最重要的生产设备之一。随着柔性自动化技术的发展,加工中心上加工零件的辅助工时大为缩短,辅助工时在加工零件的总工时中所占的比例很小。在这     

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。