基于有限元法的数控机床主轴部件动态分析

采用多点约束方法模拟数控机床主轴部件中的轴承弹性支撑,建立主轴部件的有限元模型,正确反映主轴部件的装配关系.在有限元模型的基础上,根据实验得到的模态参数,选用振型叠加法求得主轴部件的瞬态响应,得到位移响应云纹图和曲线图,为结构改进指出方向.文中通过对机床主轴部件进行瞬态响应分析,得到其动态特性,为进一步提高其精度和转速提供理论依据.     

现代主轴部件液体静压轴承的结构

现代金属切削机床主轴部件输出的有效功率应达到75—100千瓦,大范围调整时转速应达到200000—250000转/分,而工作的园度应保证在测微计的十分之一范围之内。主轴部件应可靠性高,维修简便。目前,装有液体静压轴承的主轴部件正在用于高速和超高速铣削和磨削加工(进行这两种加工必须是功率大、转速高、冲击载     

风机齿轮箱轴承常见失效模式及解决方案

1引言风机齿轮箱是连接风机主轴和发电机的传动部件,其将主轴的低转速的输入转化成中速或高速发电机所需的输出,是风机中的重要部件之一。     

高速高精度数控车床主轴系统三维稳态温度场的数值分析

基于高速高精度数控车床主轴系统内部热源的分析，在ANSYS／Themal模块中建立了主轴系统三维温度场有限元模型，计算了温度场，并预测各部件热平衡时的温度场分布和温升。通过拟合得到主轴和箱体最高温升与转速关系曲线，该曲线可以用来预测主轴和箱体在主轴不同转速下的稳态最高温升，对主轴系统结构改进提供技术支持。     

小规格液体静压高速轴

皮带传动的“福图那”式小规格高速轴采用专用高速滚动轴承,然而这种轴承实际上限制了主轴旋转转速和精度,同时亦限制了负荷能量以及整个主轴部件和机床的运动质量。这些轴承的使用寿命是不长的(当磨削φ28H7的钢套孔时,主轴转速为20000转/分,它的使用寿命不超过24个班次)。     

内装式同轴电机主轴箱在数控立车上的应用

随着现代制造技术的发展,对机床的精度、性能指标的要求也越来越高,特别对机床主轴部件的要求如:主轴的转速控制范围,要求从0.0005～16000r/min（有的已达23000r/min）;主轴电机功率从几个kW,到现今能适应高速、强力切削的55kW;而且要求主轴运转时,高速与低速能平稳准确,输出扭矩恒定;主轴还须有C轴控制功能,能与进给轴配合完成螺旋加工等等。 为适合这些要求,进入九十年代以来,一些发达国家的机床制造业,在机床主轴部件的结构中,越来越多地采用了先进的内装式同轴电机驱动技术,电机与主轴合二为一,主轴转速由数字AC主轴驱动系统直接控制,实现调速范围极广的无级变速;主轴上配置有高精     

高速空轴部件设计中应注意的几个问题

在使用小型刀具或加工小型工件时,为求得高效加工,主轴转速必须很高。另外,高速切削可以节省大量的加工时间,降低切削加工中工件的温升,降低加工中工件的表面硬化,提高被加工零件的表面质量。但要设计一种比较理想的主轴部件（如图1）,应注意以下几个问题。 一、轴承的配置 在选择高速主轴部件的轴承时,除考虑速度外,还必须考虑主轴的刚度及有较低的温升,一般高速主轴可采用角接触轴承进行配置。在各种不同的配置中,由于每个轴承的误差不一致,使整个轴承组的转速有所下降,各种不同配置的角接触轴承可能达到的转速（如图2）,在设计时必须充分注意这一因素。     

GSKM-32高速加工中心机床主轴动态特性分析

采用有限元分析方法,运用ANSYS软件,对GSKM-GSKM 32高速加工中心机床主轴部件进行了分析,取得了高速主轴的模态和谐响应特性,研究了主轴的固有频率、振型和临界转速,对高转速条件下主轴前端及不同特征位置所发生的最大动态位移进行了分析计算,验证了主轴结构设计的合理性.     

新型超高速机床主轴

日本某大学设计出超高速新型主轴结构及其润滑方法。一般机床主轴轴承的预紧量,是不能随转速的改变而改变的。但在不同的转速下滚动体的离心力和温升是各不相同的,所以高速旋转时可能烧焦咬死,而低速时则可能刚度不足。新型主轴结构是在主轴部件中设置了压电促动器和畸变元件(见图)。根据滚珠通过畸变仪所在位置时外圈的振幅,可测得轴承的预紧     

高速主轴离心膨胀及对轴承动态特性的影响

以高速主轴系统为对象,将主轴转子和轴承内圈分别等效为等截面梁和空心圆盘,计算离心力作用下主轴转子和轴承内圈的径向弹性变形,并分析主轴转子与轴承连接状态随转速升高的变化趋势。考虑旋转部件的离心膨胀变形,建立高速主轴轴承动力学模型并进行试验验证。在此基础上,研究离心效应对主轴轴承径向预紧状态的影响,揭示高速主轴轴承动态特性随转速的变化规律。研究结果表明,离心力引起的径向膨胀变形使滚动体与轴承内、外圈之间的接触角减小,接触力增加。主轴轴承的轴向刚度和径向刚度均随转速的升高而降低。轴承内圈的离心膨胀变形对轴承轴向刚度的影响可以忽略不计,而能在一定程度上提高轴承的径向刚度。     

高速切削与刀具技术的发展

从80年代开始,由于数控机床的主轴、进给系统等功能部件技术的突破,数控机床的主轴转速和进给速度都大幅度提高,以及制造技术的全面进步,使金属切削加工进入了高速切削的新阶段。目前,新推出的数控机床的主轴转速已达10000～20000r/min,有的甚至更高;滚珠丝杠的快速进给     

主轴单元温升控制

主轴单元是机床的主要部件.对于高速型机床来说,主轴单元的温升是影响机床精度的主要因素.从我国现有机床状况来看,主轴转速一旦超过6000r/min,主轴单元的温度立刻升高,机床精度马上降低.针对这个问题,我们对主轴单元的部分项目进行了研究和实验,取得了明显的效果.     

自动调节轴承预紧量的主轴部件

日本庆应义塾大学的稻崎一郎等教授设计的超高速主轴部件中,设置了压电元件和畸变仪(如图)。当滚珠经过畸变仪所在位置时,畸变仪根据轴承外圈的振幅,可得知轴承的松紧程度,并将信息反馈给控制系统,使压电无伴伸长或缩短,从而得到与转速适应的轴承松紧程度。自动调节轴承预紧量的主轴部件@刘利     

展品推荐

力丰机床(上海)有限公司 YBM-640V3数控坐标镗 YBM-640V3是实现光学器具(微小部件),医疗器具 (胃镜部件),半导体制造装置部件及精密模具等高精度加工的立式坐标镗床。该款机床主轴转速20000r/min,工作台尺寸 700mm×450mm,自动换刀库     

机械加工工艺系统动刚度加工精度误差递减规律

所谓动刚度是指机床在加工状况下，系统受力与变形之比，或者说机床在加工状态下所具有的刚度。实验证明，机床在高速动转下，有关部件的刚度将有所增加。例如，普通车床主轴箱部件的刚度，当转速增至到1200r/min时，其动态刚度比静态刚度增加20％～25％，低速n<500r/min时，刚度增加不明显。据分析，高速状态下主轴部件刚度增加的原因有： (1)高速下主轴产生了陀螺效应，起了阻止主轴位移作用； (2)高速下轴承内润滑油膜对主轴径向位移产生了抗力。     

基于ANSYS车床主轴有限元分析

主轴部件动静态特性直接影响车床的加工精度和精度稳定性.以重型车床CT61100的主轴为分析对象,在工件重力和切削力载荷工况下,应用Ansys软件对其进行静态和模态分析.在产品试验之前,分析得到最大应力和变形位置.以此来判断主轴的刚度是否足够.根据固有频率计算主轴的临界转速,避开共振区域.这些分析结果为机床设计提供了依据.     

自贡长征机床有限责任公司主要展品

HMC630A卧式加工中心 主传动采用FANUC数字交流伺服电机与德国进口的ZF变速箱连接，增大了主轴变速范围，主轴最高转速6000r／min。主传动采用独立循环油冷却系统，以保证主传动部件温度恒定。三个坐标采用进口滚柱直线导轨副，机床控制系统为FANUC Oi-MC。     

普通车床主轴部件发展趋势浅析

车床主轴部件的旋转精度、刚度直接影响被加工零件的精度和表面粗糙度。本文就如何提高主轴部件的刚度来探讨一下主轴部件的发展趋势。一、主轴部件的支承方式合理地选择主轴部件的支承数目,有利于提高主     

主轴径向圆跳动精度不稳定的改进措施

主轴部件是机床的重要部件之一。主轴部件通常是由主轴、主轴轴承和安装在主轴上的传动件等组成。一般来说对主轴部件的要求是主轴在工作载荷及外载荷的作用下,应能长期稳定地保持所需要工作精度,以保证被加工工件的加工精度和表面粗糙度。     

新能源汽车用圆锥滚子轴承轻载摩擦转矩及注脂量控制试验研究

为实现新能源汽车变速器关键传动部件滚动轴承的最优性能,以汽车变速器最常用的圆锥滚子轴承为研究对象,通过自主研制的轴承试验台对其轻载摩擦转矩和注脂量控制进行了试验研究。通过分析KBC对标轴承和被测轴承轻载摩擦转矩的试验数据,得到被测轴承轻载摩擦转矩合格范围为0～21.316 N·m;通过试验得到被测轴承在不同主轴转速下注脂量变化对其温升的影响数据,并通过均值法和构建多变量自回归模型得到不同主轴转速和注脂量下的轴承平衡温度关系曲线,得到主轴转速和注脂量的变化对轴承平衡温度影响的线性规律关系。结果表明:宽转速轴系滚动轴承在20%注脂量时平衡温度相对于转速的稳定性最好。