JKM8凸轮轴磨床头架主轴系统动态特性分析

凸轮轴磨削精度主要受机床主轴系统的自激振动、受迫振动和热变形的影响,模态分析是动力学分析的基础,因此有必要深入分析主轴振型对磨削精度的影响。以JKM8凸轮轴磨床头架主轴系统为研究对象,使用弹性支承单元模拟静压轴承,建立转子-轴承系统有限元模型进行模态分析,获取系统前6阶模态参数,运用参数讨论法,研究系统固有频率随支承刚度的变化规律。结果表明:主轴转速远远低于一阶临界转速,因此不会发生共振;静压轴承的支承刚度对主轴系统的低阶固有频率影响很大,支承刚度大于300 N/μm时,固有频率的增加幅度显著减小。研究结果为磨床主轴系统的优化提供了理论依据。     

空气静压主轴有限元建模及动态特性研究

为提高空气静压轴承支撑的空气静压主轴的动态工作性能,文章利用Fluent计算出了空气静压轴承在不同供气压力下气膜刚度,利用Ansys Workbench中的轴承单元和弹簧—阻尼单元模拟轴承支承,对主轴系统进行了模态分析和动态响应分析,得到不同供气压力下主轴系统的固有频率、振型以及激振力作用下的位移幅频动态响应曲线。结果表明,随着供气压力的增加,轴承气膜刚度增加,且对主轴系统的低阶模态和高阶模态影响不同。另外随着气膜刚度增加,谐振频率逐渐增大、振幅减小,系统抵抗受迫振动能力逐渐增强。研究结果为提高空气静压主轴的动态性能提供了一定的理论依据。     

轴承和结合面动力学对刀尖频响函数的影响分析

基于Timoshenko梁理论、传递矩阵法和动柔度耦合子结构分析技术(RCSA),提出了一种刀尖频响函数预测方法。由于避免了多段Timoshenko梁的模态分析和模态叠加带来的累积误差,该方法较模态叠加法具有更高的计算精度和效率。重点分析了主轴-刀柄和刀柄-刀具结合面参数以及单个轴承动力学对刀尖频响函数的影响。研究结果表明:轴承动力学主要控制主轴-刀柄-刀具系统的刚体模态,主轴-刀柄结合面参数主要影响系统的第一阶弹性模态,刀柄-刀具结合面参数主要影响系统的第二阶弹性模态。研究结果为结合面参数辨识研究提供了理论基础和技术手段。     

基于ANSYS Workbench的高速电主轴动力学特性分析

论文阐述了影响高速电主轴抗振能力的固有特性、动力响应和动力稳定性动力学特性。以高速、大功率的铣削加工中心电主轴为研究对象,采用ANSYS Workbench有限元软件对电主轴进行模态分析,研究电主轴的振型、固有频率和临界转速,获得电主轴各阶频率和振型,指出主轴远离抗振性的频率要求以及前支承的刚度和阻尼对主轴系统的振动的影响。通过模态分析为进一步的动力学分析提供必要的依据。     

一种气体静压主轴回转精度测试平台的设计

对精密、超精密气体静压主轴回转精度测试现状进行概述。介绍自主设计的一种气体静压主轴回转精度测试平台,该平台主要包括测试平板、调心组件、柔性联轴器、位移传感器、标准球和电机等,并说明测试平台的组成、结构设计及测试实例。设计的气体静压主轴回转精度测试平台,为解决不带驱动及编码器精密、超精密主轴的回转精度测试提供了参考。     

陶瓷托辊专用锯床主轴系统动力学分析

便拆装式主轴是陶瓷托辊专用锯床的关键部件,在其工作中,主轴系统需高速旋转,用于切割陶瓷托辊毛坯,加工要求较高。为了分析其工作性能,应用有限元ANSYS软件对主轴进行有限元的建模与模态分析,得到各阶固有频率与振型,求出主轴的临界转速,并进行锤击实验法进一步对比验证,并且应用主轴动力学知识分析了轴系的扭转振动与轴的动强度。通过对主轴各项指标的分析,对主轴性能进行评价,为进一步优化主轴提供了理论依据。     

液体静压轴承-主轴系统静态性能的研究

本文以小孔节流四油垫液体静压轴承——主轴系统为例,研究了供油压力、主轴转速、主轴轴线倾斜、轴承温升以及加载角等对静压轴承——主轴系统性能的影响;研究了静压径向轴承的静态性能的计算方法,并通过对一台MBM52W型外圆磨床静压轴承——主轴系统的分析计算,获得了一些有价值的结果。     

液体静压轴承——主轴系统动态性能的研究

本文以小孔节流四油垫静压轴承——主轴系统为例,研究了主轴转速、主轴弯曲变形和油腔油液的可压缩性等因素对静压轴承的影响;研究了静压轴承的线弹性系数与线阻尼系数和角刚度系数与角阻尼系数的计算方法,并用它分析计算了MB1520型外圆磨床的静压轴承——主轴系统,获得了一些有价值的研究结果。     

基于动态测试的机床主轴系统仿真研究

讨论了精密数控机床在相对激振试验时的理论模型,确定了伪随机相对激振测试加工中心主轴系统动态特性的试验方案与测试系统,给出了激振器的安装位置,精确地测出70个点的响应,获得了反映加工中心主轴系统动态特性的各阶模态参数与图表,建立了整个主轴系统的动力学模型,据此对其试验结果进行了分析并对该结构的修改提出了相应建议,为后续试验提供了依据,并为主轴系统的动态优化设计奠定了良好基础.     

车削中心主轴系统热特性有限元分析的研究

以精密车削中心主轴系统为研究对象,将有限元技术应用于其主轴系统的热特性研究,在机床热分析理论基础上,计算了液体动静压轴承内外壁的温度和主轴箱体的温度,建立并分析了主轴系统的稳态温度场和主轴的变形情况,为系统热补偿提供了理论依据.