高速电主轴冷却系统模型建立

本文研究高速电主轴在不同转速下的温度变化,由于电主轴属于内装式电机,电主轴所产生的热量不容易散出。为了防止电主轴温度过高而引起的精度降低,研究了发热部位以及传热方式、深入剖析了影响电主轴温度的相关冷却参数,通过大量实验数据与传热的理论基础拟合出电主轴温度与冷却参数的函数关系,建立了电主轴冷却的参数模型。实验证明这种方法建立的模型准确,为以后完善温度控制模型提供了重要根据。     

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。     

高速大功率电主轴设计

随着生产力水平的高速发展，高速加工(HSM或HSC，High Speed Machining／Cutting)逐渐成为现代机械加工新的发展方向，它所起到的作用日益为人们所重视。在日趋激烈的市场竞争中，新材料及难加工材料层出不穷，质量要求不断提高，精度大幅提升，周期缩短，新的生产形势对生产加工提出了新的要求。     

高速电主轴热特性建模与冷却系统参数优化方法研究

电主轴热变形是影响加工精度的主要因素之一,而热变形主要由电主轴温升引起,其中冷却系统是影响电主轴温升的关键因素。为了优化冷却系统关键技术参数,以某型号高速电主轴为例,建立了考虑主轴不同旋转面换热系数的热特性模型,提高了温度场和热误差的仿真精度,并进行了主轴不同转速的温升与热误差实验,验证了仿真模型的正确性;基于所建立的电主轴热特性仿真模型,利用正交试验法进行了冷却系统参数优化,冷却参数优化后的仿真实验结果表明,电主轴最高温度降低了2.0℃,热变形减小了25.76μm,为电主轴冷却系统优化提供了理论参考。     

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。     

基于高速机床的电主轴热管冷却

高速机床在电主轴的高速旋转下,所产生的发热量很大,由此产生的热膨胀,其引起的制造精度误差占总制造误差的40%~70%,同时也影响到了高速电主轴的使用寿命。通过对现有高速电主轴的冷却系统的分析,将热管高效的导热性、温度的均匀性及结构的多样性等特性应用于高速电主轴的冷却,能迅速导出大量的热能。采用热管冷却技术能有效解决高速电主轴温度变化问题。     

高速电主轴的油气润滑

在高转速轴承寿命试验机电主轴中选用了油气润滑方式,实施稳定的微量油润滑.通过实验确认,DMN达150mm.r/min,解决了油雾润滑污染环境的问题,使环境质量良好。     

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。     

高速高性能电主轴热态性能分析

基于高速电主轴的能量流模型,应用摩擦学和电磁学理论分别计算轴承的生热率和内置电机的电磁损耗;应用传热学理论,确定电主轴的热边界条件.在此基础上建立电主轴有限元分析模型,并对其仿真分析和求解.结果表明,前端轴承、主轴前端和定子是电主轴温升最严重的部位,且在主轴运行初始阶段,温升最快.因此要改善电主轴的热态性能,不仅要在温...     

高速电主轴动态设计方法

基于传递矩阵法与滚动轴承分析理论，研究高速电主轴的轴系动态特性分析方法，用Matlab工具研发了一套电主轴动态分析与设计通用软件。以某高速磨削用电主轴为例，完成其动态分析与结构优选设计。结果表明：所提出的电主轴动态设计方法可行，研发的高速电主轴动态设计通用软件可成功地用于产品设计。     

微细孔超高速钻削电主轴的开发

随着对电器产品的小型、轻量、高集成、高可靠性要求的提高,在印刷电路板上进行微细孔加工越来越广泛。为了加工出直径小于1mm的微细孔,我们开发出了一种能稳定运转的超高速电主轴,其最高转速可达150,000r/min。本文重点介绍这种超高速微细孔钻削电主轴设计的关键技术,包括气体静压轴承的设计、内装电机的冷却与散热等。     

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。     

基于LabVIEW的高速电主轴试验台数据采集系统设计

设计了高速电主轴试验台的数据采集系统,采用数据采集卡、变频器、传感器、计算机来构建试验台的硬件系统,并通过PCI总线和串行总线来实现其通信。采用Lab VIEW软件开发平台对试验台的软件系统进行了设计,编写了电主轴试验台的数据采集程序、电主轴启停控制程序、数据存储程序,对电主轴的转速、压力、电流信号进行实时采集。通过试验,获得了高速电主轴的电流、转矩、转速等主要参数,为高速电主轴的机电耦合特性分析提供试验依据。     

基于FMEA的电主轴冷却系统可靠性分析

通过FMEA分析方法,对电主轴的冷却系统进行设计,并对工艺过程潜在失效模式和后果进行分析,得出影响冷却系统可靠性的关键因素为冷却结构内表面磨削质量,对此潜在的风险从控制预防及控制探测两方面采取预防控制措施,初步验证生产过程试漏工序合格率由82％提高至96％.FMEA可靠性分析方法为电主轴其他系统功能可靠性的设计提供了参...     

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.     

高速电主轴的有限元分析

采用有限元分析软件Ansys对某高速电主轴进行了模态分析,得到其固有频率及振型,其结果为评价电主轴的动态特性提供依据。