高速电主轴系统热变形分析及抑制措施

从加工中心电主轴的结构和热源两方面对电主轴热变形原因进行了分析,提出了降低电主轴温升的技术方案,主要采取了减小轴承发热量、减小电动机发热量、主轴轴承循环冷却及油气润滑系统等措施,通过基于比利时Lemmens多通道动态监测仪和高精度pt100温度传感器的试验验证,高速加工中心电主轴的温升得到了有效控制,其机械性能、可靠性也得到了保障,对加工中心高速电主轴的应用及发挥其潜能具有非凡的现实意义。     

加工中心机械主轴结构的创新设计

简单介绍加工中心机床主轴,在分析AP1230加工中心机械主轴结构的基础上,结合加工中心机床的特点,针对现有加工中心机械主轴传动和冷却方式的技术不足,设计环喷直联式加工中心机械主轴-APHZ1230,通过联轴器将加工中心机械主轴与电机轴连接传动,优化了驱动方式,传动平稳,加工中心机床打刀臂推动连接体带动拉杆实现松拉刀,在主轴前端采用环喷和气密封一体化的结构设计,将冷却和密封功能有效地结合在一起,既降低温升又防止灰尘和冷却残液,提高主轴的可靠性。同时,加工中心机床结构紧凑,占用空间小,更加具有经济性。     

内置式静压电主轴热性能正交试验研究

电主轴技术在机床领域获得了广泛应用,其热性能有利于提升机床的性能.基于正交法,分别以温度和热变形为指标对内置式静压电主轴可控的主轴转速、电机水冷温度、供油压力和油箱油冷温度四个运行参数进行了单指标正交试验,在主轴转速4000 r/min～5000 r/min下油箱油冷温度是影响最大的因素;分析确定电机冷却温度、供油压力、油箱油冷温度三个较佳的运行参数后,进行了主轴转速7200 r/min的运行试验,此时电主轴最高温度不超过60℃,热平衡时间为25 min;相关技术研究成果可应用于机床整机的热性能分析.     

微量油膜附水滴切削液的研究

使用冷风、微量可自然降解油剂(植物油或脂油)和少量水，经喷雾形成的微量油膜附水滴切削液替代传统切削液，并在加工中心机床上与切削液分别采用微量油、微量水及乳化液的切削加工进行对比试验。试验结果表明，微量油膜附水滴切削液能使切削力减少30％左右，且具有良好的润滑和冷却效果，适用于切削加工。     

机床主轴部件探讨

针对机床主轴的特性要求,探讨了主轴部件在传统主轴设计和电主轴设计中需要注意的问题。详细介绍了主轴轴承的选择、润滑和冷却方式,分析了解决主轴系统的振动、噪声和热变形等问题,并提出了相应的解决方法。随着电主轴的普遍应用,在结构设计中将会得到不断的完善,成为机床传动中可靠的主轴功能部件。     

基于ANSYS的铣削电主轴静动态性能分析

以安阳鑫盛机床股份有限公司生产的CX110100立式车铣复合加工中心铣削电主轴为对象,研究了建立铣削电主轴部件有限元模型的方法,以及采用弹簧阻尼单元模拟主轴轴承支撑的方法。并在ANSYS分析软件中对主轴部件进行了静力学分析、模态分析以及谐响应分析等。为主轴优化设计和再制造设计打下了基础。     

机床的主轴单元（下）

通过回顾机床主轴发展历程,指出电主轴在高端数控机床的应用日益广泛。继而详尽地阐述了机床主轴单元的设计要点,包括轴承、润滑和冷却以及刀具接口等。接着对主轴的静动态和热性能分析以及建模仿真进行了全面介绍。最后指出主轴的工况监控、智能化和自适应控制是新一代电主轴的重要特征和未来发展趋势。     

人物介绍

通过回顾机床主轴发展历程,指出电主轴在高端数控机床的应用日益广泛.继而详尽地阐述了机床主轴单元的设计要点,包括轴承、润滑和冷却以及刀具接口等.接着对主轴的静动态和热性能分析以及建模仿真进行了全面介绍.最后指出主轴的工况监控、智能化和自适应控制是新一代电主轴的重要特征和未来发展趋势.     

五轴加工中心电主轴更换后恢复机床精度

介绍了五轴加工中心电主轴更换后,机床主轴、A、C轴零点偏差测量、调整方法,五轴的精度调整和西门子840D系统设置。     

高速电主轴采用轴芯冷却的设计

针对高速机床主轴电机的损耗发热和轴承的摩擦发热所产生的问题,通过对高速电主轴的冷却控制系统的分析与试验,采用轴芯冷却设计,有效地控制了电主轴的温升,减小了电主轴的热膨胀,保证了电主轴的性能和提高了使用寿命。     

第五代高效冷却切削液研制成功

数控和加工中心机床切削速度越来越快,对冷却切削液的要求也越来越高。机电部为此把高效冷却切削液的研制作为“七五”攻关项目之一。某研究所从1986年起经过两年多攻关,终于研制出一种具有八十     

高速大功率车铣电主轴后置圆锥摩擦锁紧机构设计

车铣复合加工中心属于多轴联动机床,能在一次装夹中完成全部或者大部分加工工序,包括车、铣、钻、镗、攻丝等多工序。带有C轴功能的伺服电主轴,夹持工件具有分度定位和联动功能。特别当工件需要在某一角度进行钻孔、攻丝、铣槽或铣平面加工时,需要靠C轴的分度定位,并在分度定位后进行主轴锁紧,以免切削力引起振动或位移影响加工精度。车铣电主轴是车铣复合加工中心的心脏,而主轴锁紧是车铣复合加工中心电主轴的一个特殊要求,是车铣电主轴关键技术之一。     

高频电主轴

加工中心和车床可以非常方便地换用高频电主轴。微、小、中型以及HSC加工越来越多。为此,刀具生产商不断研发新的刀具和新的刀具涂层。然而切削速度虽然能够达到很高,但并不能被充分利用,因为机床主轴达不到所要求的高转速。针对这一情况,Lehmann Prazision公司研发了由HFS30高频电主轴,作为各种机床的铣、冲、磨或雕刻作业的附加主轴(如图1)。这种主轴由于体积小并能多面安装,     

电主轴振动故障诊断与治愈研究进展

电主轴是主轴与电机一体化的新型主轴,是高速机床的首选主轴。加工过程中电主轴振动故障时有发生,影响回转精度、使用寿命和工件质量。综述了近年来机床电主轴振动故障诊断与治愈即振动控制的研究进展。电主轴振动故障诊断主要采用信号处理和机器学习两个思路,前者以振动信号频谱和时频分析为核心,后者以故障数据集降维、分类和聚类分析为重点。故障治愈是故障诊断目标,主要有转子主动平衡、轴承和电机主动调控3个手段。电主轴故障诊断还缺乏神经网络、深度学习和趋势预测等方面研究,故障治愈技术的实用化程度尚不高,智能电主轴的研发仍需持续努力。     

热管冷却电主轴的温度场仿真分析

使用UG三维建模软件分别建立电主轴以及具有热管元件的电主轴模型,在分析软件中对其进行温度场模拟,讨论在油冷却和热管冷却的不同情况下对电主轴温度场的影响。研究结果表明,热管冷却下的电主轴系统温升变化较小,比用油冷却的电主轴系统散热效果明显,说明热管作为一种冷却方式,对主轴系统的温度场有很好的均衡作用。     

电主轴单元热误差半闭环主动控制方法

作为影响数控机床精度稳定性的关键因素,电主轴末端热误差不仅由主轴轴承、电机生成热量引起,更与加工环境温度不稳定性密切相关.为在机床加工状态下并行抑制上述热干扰因素以保证主轴精度稳定性,构建了一种面向电主轴单元热误差的半闭环主动控制方法,该方法基于模糊神经网络-PID主动控制策略对电主轴单元内置循环液供液温度进行动态调整,以实现电主轴单元结构温度稳定性控制与热误差半闭环主动抑制.通过试验证明:该方法可以在22℃～18℃温度缓降工作环境中,将电主轴单元结构温升幅度控制在±0.5℃以内;并且相比于传统循环冷却控制方法,该方法可有效抑制各项主轴热误差(降低比例δx为57.1％,δy为56.9％,δz为34.7％),并放宽了电主轴单元精度稳定性维持对恒温加工环境的要求.     

轴承预紧力对电主轴刚度及使用寿命的影响分析

电主轴的静刚度是其主要性能指标,是机床加工零件精度和质量的保证。轴承作为电主轴的核心支撑部件,其预紧力的增加或减小对主轴的刚度有着重要的影响,同时预紧力的变化也会影响轴承的使用寿命。为了确定轴承的最佳预紧力,通过仿真分析了预紧力的变化对主轴静刚度、固有频率以及使用寿命的影响。分析结果表明：随着预紧力的增加,主轴的静刚度和固有频率都有明显的提高,但同时降低了轴承的使用寿命。     

龙门加工中心主轴热伸长解决方案

主轴在运转过程中,伺服电动机、皮带及其他与主轴相关运动部件会因摩擦、损耗等产生热量。如果热量不能及时散发和排出,则很可能导致主轴轴承烧伤。因此,众多机床生产厂家都是对主轴轴承座外套通过恒温油的方式进行循环冷却,使主轴运转过程中绝大部分的热量随循环油带出机体,阻隔与滑枕之间的热     

一种主轴松刀卸荷机构在卧式加工中心上的应用

现代的数控加工中心要求被加工零件在一次装卡后,加工中心能够自动地对工件各加工面进行多工序加工,这就需要加工中心频繁的更换刀具来满足加工中心的这一技术要求.针对目前国内大多数加工中心主轴松刀机构都是将松刀力沿轴向作用在主轴轴承上的情况,设计了一种主轴松刀卸荷机构.该机构能将机床松刀时沿轴向作用在主轴轴承上的松刀力转化为卸荷机构内部的作用力,能有效改善主轴轴承的受力情况,从而延长了主轴轴承的使用寿命,保证了机床的加工精度.     

卧式加工中心电主轴轴承的关键技术研究

设计了卧式加工中心电主轴单元的总体结构,确定了主轴轴承的组合方式,分析了影响主轴轴承性能的各项关键技术,为电主轴的可靠性和稳定性打下了一定基础。