電主軸
- 磁-球軸承復(fù)合支撐電主軸振動特性分析
種必然的趨勢。電主軸作為機(jī)床的核心部件,其性能直接影響機(jī)床加工系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性以及應(yīng)用范圍。其中,限制主軸旋轉(zhuǎn)的因素主要是動力驅(qū)動系統(tǒng)和軸承支承系統(tǒng),而軸承作為主軸單元的重要組成部分,其支撐剛度的大小和支撐方式直接影響主軸的振動響應(yīng)特性,進(jìn)而影響主軸加工精度[1]。主軸轉(zhuǎn)速越高,這種影響就越明顯,改進(jìn)主軸的支撐方式可以提高電主軸的振動特性。國外對電主軸振動研究較早也比較成熟。Knospe[2]為了提高主軸高速切削過程中的穩(wěn)定性、主軸動態(tài)剛度和增加承載能力
振動與沖擊 2023年19期2023-10-18
- 電主軸故障特征及健康管理技術(shù)淺析
013241 電主軸原理及其故障特征1.1 電主軸工作原理電主軸是將高速電機(jī)與機(jī)械主軸有機(jī)結(jié)合在一起形成的復(fù)合型產(chǎn)品，但其工作原理，特別是電氣原理與普通高速電機(jī)相同，因此一般采用變頻器驅(qū)動或矢量控制器驅(qū)動兩種驅(qū)動和控制方式，對于無準(zhǔn)停功能要求的電主軸而言，一般采用變頻器驅(qū)動的交流異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)?；驹硎腔谌嘟涣麟娦纬傻亩ㄗ有D(zhuǎn)磁場和切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條形成的轉(zhuǎn)子電流的相互作用[1]。電主軸定子繞組在空間布置上相位互差120°，連接到變頻器輸出的三相電源上，繞
科學(xué)與信息化 2023年5期2023-03-18
- 軸芯冷卻對電主軸熱-機(jī)械特性影響的實驗研究
48)0 前言電主軸是數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵功能部件和主要內(nèi)熱源。在高速高精度加工條件下，電主軸的電機(jī)和軸承產(chǎn)生大量熱，是導(dǎo)致機(jī)床熱誤差的主要因素。目前采用電機(jī)定子冷卻水套、軸承油-氣潤滑2種冷卻方式進(jìn)行冷卻，雖然可以帶走軸承和電機(jī)部分發(fā)熱量，但對于占電機(jī)發(fā)熱量近1/3的轉(zhuǎn)子鐵損發(fā)熱卻沒有進(jìn)行有效冷卻，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子部分熱量傳到軸芯和軸承，引起各部件溫度分布不均，在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生熱應(yīng)力和熱變形。此外，軸承冷卻液在高速旋轉(zhuǎn)主軸的離心力作用下，難以均勻分布到軸承內(nèi)外圈及滾動體，
機(jī)床與液壓 2022年8期2022-09-19
- 空氣靜壓電主軸振動模糊控制技術(shù)研究
76)空氣靜壓電主軸是高速精密數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵部件之一，其動態(tài)特性是影響高速數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量和切削能力的重要因素。因此，電主軸振動控制研究對于進(jìn)一步提高數(shù)控機(jī)床的工作性能具有重要的現(xiàn)實意義。由此可見，電主軸高精度控制在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中具有較高的地位?？諝忪o壓電主軸是一種綜合靜壓氣體軸承技術(shù)、機(jī)電技術(shù)、精密控制等眾多技術(shù)于一體的功能結(jié)構(gòu)[1]。在空氣靜壓電主軸運(yùn)行過程中，主要受到載荷壓力的影響，同時若周圍環(huán)境中包含眾多干擾因素，也會造成主軸發(fā)生異常振動，造成運(yùn)行
電子工業(yè)專用設(shè)備 2022年3期2022-09-09
- 加工中心電主軸預(yù)測性維修
。1 加工中心電主軸概述1.1 電主軸的結(jié)構(gòu)作為一種高精度的自動化加工設(shè)備，加工中心的結(jié)構(gòu)組成比較復(fù)雜，其中包含了各種各樣的部件，其主要作用的成分有6種組成結(jié)構(gòu)。（1）組成結(jié)構(gòu)是床身；（2）是工作臺；（3）結(jié)構(gòu)是進(jìn)給系統(tǒng)；（4）結(jié)構(gòu)是升降臺；（5）結(jié)構(gòu)是刀具系統(tǒng)；（6）結(jié)構(gòu)是冷卻潤滑系統(tǒng)。在加工中心中還包含了電主軸成分，該成分是加工中心的旋轉(zhuǎn)軸，屬于一種關(guān)鍵性的心臟部件[1]。電主軸的主要作用就是能夠?qū)⒓庸ぶ行牡闹鬏S與主軸電機(jī)建立起相關(guān)的聯(lián)系，使這兩者融為
裝備制造技術(shù) 2022年4期2022-07-24
- 高速電主軸動態(tài)性能試驗
不斷提高，高速電主軸系統(tǒng)的動態(tài)性能和可靠性成為高速電主軸技術(shù)發(fā)展的重點和難點[1]。然而，有關(guān)高速電主軸試驗方法的研究不足且試驗手段相對簡單，綜合測試技術(shù)研究較少，加載測試尚有困難，特別是試驗方法的研究與其復(fù)雜動態(tài)性能等基礎(chǔ)問題的研究脫節(jié)，一方面導(dǎo)致高速電主軸相關(guān)試驗技術(shù)缺乏試驗方法的指導(dǎo)，另一方面則導(dǎo)致高速電主軸復(fù)雜動態(tài)性能等基礎(chǔ)問題研究也缺乏試驗手段支撐。在高速電主軸單元上集成動態(tài)性能在線監(jiān)測和調(diào)控功能是突破其相關(guān)試驗技術(shù)的首要任務(wù)[2]。文獻(xiàn)[3]設(shè)
軸承 2022年7期2022-07-19
- 預(yù)載荷在線控制電主軸振動特性的試驗研究*
0444）引言電主軸技術(shù)有利于實現(xiàn)高速、高精和高效之目的，是目前高檔數(shù)控機(jī)床中最重要的功能部件之一［1］?，F(xiàn)階段，智能制造和智能數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展對電主軸的振動、剛度及溫升等動態(tài)性能提出了越來越高的要求，而發(fā)展和采用軸承預(yù)載荷在線控制技術(shù)可以動態(tài)控制其振動特性并改善其動態(tài)性能，實現(xiàn)對電主軸的振動特性進(jìn)行主動和智能控制。有關(guān)電主軸振動特性的研究有很多。陳小安等［2］用有限元法建立高速電主軸轉(zhuǎn)子-軸承動力學(xué)模型，分析了系統(tǒng)固有特性。朱金虎［3］等分析了軸向預(yù)緊
振動、測試與診斷 2022年2期2022-05-21
- 基于性能測試的電主軸預(yù)防性維修方法研究*
00)高速高精電主軸是高檔數(shù)控機(jī)床的核心組成部件，其性能和可靠性直接影響加工質(zhì)量[1]。在長期運(yùn)行過程中，電主軸性能會逐漸退化[2]，剩余壽命逐步下降，發(fā)生故障的潛在可能性逐漸增加[3]。故障一旦發(fā)生，可能造成嚴(yán)重的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)損失，建立科學(xué)有效的預(yù)防性維修體系、避免電主軸退化型事故和確保電主軸長期安全穩(wěn)定運(yùn)行，是目前機(jī)床故障診斷領(lǐng)域需要解決的問題之一[4]。高速高精電主軸一般無齒輪箱結(jié)構(gòu)，采用變頻器直接進(jìn)行調(diào)速，結(jié)構(gòu)上包括電機(jī)定子、電機(jī)轉(zhuǎn)子、冷卻系統(tǒng)、拉刀
制造技術(shù)與機(jī)床 2022年1期2022-01-19
- 高性能磨用電主軸在軸承行業(yè)中的應(yīng)用*
0 引言磨削用電主軸目前是國內(nèi)最主要的電主軸類型，主要應(yīng)用于軸承行業(yè)套圈內(nèi)磨工序[1]。隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，尤其是電機(jī)、軸承、砂輪、熱處理等技術(shù)的飛速發(fā)展，永磁同步工件電軸、砂輪修整器電主軸、套圈外磨電主軸等磨用電主軸廣泛應(yīng)用于軸承行業(yè)。相對于傳統(tǒng)電主軸，此類主軸具有高效率、高精度、大功率、高剛性、低振動、低噪聲等優(yōu)良的性能，可有效提高加工效率及表面質(zhì)量。國內(nèi)針對某一種或某一類電主軸的熱特性、電磁學(xué)、動力學(xué)等研究文獻(xiàn)相對較多，而全面系統(tǒng)的磨用電主軸的應(yīng)用文
機(jī)電工程技術(shù) 2021年5期2021-06-24
- 菲迪亞K211機(jī)床電主軸無法高速旋轉(zhuǎn)故障分析與處理
3799型號的電主軸，功率為27kW，最高轉(zhuǎn)速為24 000r/min。電主軸采用PARVEX伺服驅(qū)動控制，使用旋轉(zhuǎn)變壓器作為速度檢測元件，該類型電主軸類似于同步電動機(jī)，需要調(diào)整機(jī)械角度與電氣角度重合，電主軸才能保證最大扭矩輸出。2 故障現(xiàn)象菲迪亞K211高速加工中心更換備用電主軸后，在0～2 000r/m i n內(nèi)能正常旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速＞2 000r/min時，電主軸無法旋轉(zhuǎn)，機(jī)床出現(xiàn)“Spindle Drive Fault”報警，無法正常使用。3 故障分析
金屬加工(冷加工) 2021年1期2021-02-27
- 電主軸檢測及預(yù)防性維修技術(shù)
02） 林超青電主軸的技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)很多，但很多參數(shù)是電主軸制造商出廠檢測和標(biāo)定使用的參數(shù)，對于終端用戶沒有辦法進(jìn)行檢測和標(biāo)定校準(zhǔn)。終端用戶要對電主軸進(jìn)行檢測及預(yù)防性維修，需要確定適合的參數(shù)和指標(biāo)，才能進(jìn)行預(yù)防性維修和檢測。1. 與電主軸性能有關(guān)的技術(shù)參數(shù)根據(jù)目前電主軸的使用維修情況及相關(guān)電主軸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確立以下主要技術(shù)參數(shù)：電主軸的動平衡、電主軸的機(jī)械振動狀態(tài)、電主軸的軸承包絡(luò)狀態(tài)、主軸的起停機(jī)狀態(tài)、電主軸拉刀力、電主軸EM值（主軸拉刀機(jī)構(gòu)拉桿伸出：拉桿
金屬加工(冷加工) 2020年6期2020-07-09
- 電主軸在機(jī)可靠性試驗和評估方法研究
動技術(shù)的發(fā)展,電主軸的整體水平越來越高,其精度保持能力、壽命及可靠度指標(biāo)都得到大幅提升,故障間隔時間往往超過數(shù)千小時?，F(xiàn)行電主軸可靠性驗證主要有定時截尾試驗、可靠性強(qiáng)化試驗等,定時截尾試驗需要面對試驗期間無故障出現(xiàn)的問題,可靠性強(qiáng)化試驗通常多用于試驗研發(fā)階段激發(fā)產(chǎn)品的潛在缺陷。電主軸可靠性試驗通常需要對選取的樣本采用專用模擬加載裝置進(jìn)行配合試驗,多用于產(chǎn)品接收階段或者研發(fā)階段,難以運(yùn)用到實際生產(chǎn)中。為此,筆者對加工中心的電主軸進(jìn)行在機(jī)加速加載試驗,開展對電
機(jī)械制造 2020年6期2020-06-23
- 高速磨削電主軸熱特性及其影響因素研究*
引言高速磨削電主軸的熱特性是決定其加工精度及壽命的主要因素之一，而熱影響因素分析對于其熱特性規(guī)律的研究具有重要意義。針對高速電主軸熱特性的研究，Bossmanns和Tu[1]首先提出高速電主軸有限差分熱態(tài)模型，分析了電主軸的內(nèi)部的發(fā)熱及傳熱規(guī)律，研究了轉(zhuǎn)速、預(yù)緊力及潤滑對熱特性的影響?；诜中卫碚摵虷ertz接觸理論，多個學(xué)者提出了考慮接觸熱阻的電主軸熱態(tài)模型，采用有限元或熱阻節(jié)點網(wǎng)絡(luò)方法分析了高速電主軸的溫度場分布及熱特性[2-5]。Liu等[6]提出
組合機(jī)床與自動化加工技術(shù) 2019年11期2019-11-27
- 加工中心用電主軸主要結(jié)構(gòu)及常見失效模式
由此稱之為 “電主軸”。多數(shù)電主軸的轉(zhuǎn)速在10000～400000r／min。電主軸用途很廣，已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、航天和電子工業(yè)等領(lǐng)［1-3］。電主軸作為加工中心的核心零部件，其穩(wěn)定性將直接影響整臺機(jī)床的穩(wěn)定性及所加工工件的質(zhì)量。因此，做好電主軸的日常保養(yǎng)工作，及時掌握電主軸工作狀態(tài)，并發(fā)現(xiàn)潛在的故障隱患，對保證產(chǎn)品制造質(zhì)量和極大延長電主軸的使用壽命有重要的實際意義。本文將分別從電主軸的整體結(jié)構(gòu)、精度檢測、保養(yǎng)方式、常見失效模式等4個方面，闡述加工中心
柴油機(jī)設(shè)計與制造 2019年3期2019-10-24
- 主軸動態(tài)回轉(zhuǎn)精度測試系統(tǒng)的研制*
16)0 引言電主軸的動態(tài)回轉(zhuǎn)精度是評價電主軸性能的重要參數(shù)之一，回轉(zhuǎn)精度的大小直接影響機(jī)床的加工精度以及表面粗糙度[1]。隨著對加工精度要求的提高，對高速電主軸的回轉(zhuǎn)精度進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測具有重要意義。長期以來動態(tài)回轉(zhuǎn)精度的測量都是一個重要課題[2-5]。常見的測試方法有靜態(tài)打表法、單向法、雙向法、多步法、多點法等。高速電主軸回轉(zhuǎn)精度測量過程中往往還需要涉及到誤差分離技術(shù)，比較成熟的誤差分離方法包括反向法、多步法、數(shù)理統(tǒng)計法等。圓度誤差評定方法有最小包容區(qū)域法
組合機(jī)床與自動化加工技術(shù) 2019年6期2019-07-01
- 基于ANSYS Workbench 的高速電主軸靜動態(tài)性能仿真分析及優(yōu)化
）0 引言高速電主軸是高速加工中心的最重要組件，其靜態(tài)、動態(tài)性能，很大程度上決定了高速加工中心的工作性能和質(zhì)量。因此，有必要對其靜剛度、靜態(tài)變形以及固有頻率等方面進(jìn)行全面分析，以驗證設(shè)計的科學(xué)性，為開展優(yōu)化設(shè)計和力熱耦合特性分析打下基礎(chǔ)。1 電主軸結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵參數(shù)及有限元模型1.1 電主軸結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵參數(shù)所研究的德產(chǎn)電主軸結(jié)構(gòu)見圖1，關(guān)鍵參數(shù)見表1。電主軸支撐方式為前端固定、后端游走，前后軸承間放置電動機(jī)，軸承采用串聯(lián)連接方式以減少竄動，提高主軸剛度，外接觸球
設(shè)備管理與維修 2019年18期2019-05-29
- 高速電主軸電磁振動噪聲多場耦合分析*
)0 引言高速電主軸在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，不可避免的會產(chǎn)生振動和噪聲，進(jìn)而影響到電主軸的動態(tài)特性。經(jīng)分析可知，電主軸的振動可以分為電磁振動、機(jī)械振動、氣體振動這三部分。隨著現(xiàn)代工藝的不斷改進(jìn)，機(jī)械振動和氣體振動已經(jīng)有了明顯的改善，但由于電磁振動的產(chǎn)生因素比較復(fù)雜且受到電主軸內(nèi)部電機(jī)結(jié)構(gòu)的限制，所以依然是影響電主軸動態(tài)特性的一個重要因素，亟待抑制和改善。國內(nèi)外對電主軸電磁場、電磁振動和電磁噪聲都有過相應(yīng)的研究，孫雪等[1]對高速異步電主軸電機(jī)進(jìn)行了電磁振動和聲場分析
組合機(jī)床與自動化加工技術(shù) 2019年2期2019-03-01
- 電主軸溫度場與熱變形的仿真與實驗研究
16)0 引言電主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣性小、振動小、噪聲低和響應(yīng)快等優(yōu)點[1]，在數(shù)控機(jī)床上獲得了廣泛應(yīng)用。在實際加工過程中，電主軸的內(nèi)裝電機(jī)與軸承分別因損耗和摩擦產(chǎn)生大量的熱，從而導(dǎo)致電主軸產(chǎn)生熱變形。熱變形過大會影響電主軸的加工精度和使用壽命，因此對電主軸溫升及熱變形的研究是有必要的。國內(nèi)外對電主軸溫升、熱變形的研究已取得大量成果。張麗秀等通過單一因素法研究了電主軸系統(tǒng)冷卻水流量、空氣壓力等參數(shù)對電主軸溫度的影響，得到了電主軸的最優(yōu)工況參數(shù)，將有
機(jī)械與電子 2018年12期2018-12-26
- 電主軸溫升分析及實驗研究*
是非常重要的。電主軸是機(jī)床的關(guān)鍵部件，電主軸的損壞主要是由電機(jī)的發(fā)熱和軸承摩擦發(fā)熱損壞引起的，如何準(zhǔn)確描述電主軸的溫度變化情況對于了解電主軸的工作狀況是非常重要的，因此對電主軸的溫度變化進(jìn)行分析研究是了解其規(guī)律的必然過程。前人對機(jī)床關(guān)鍵部件的發(fā)熱規(guī)律已有研究，王壽民等[2]研究了主軸箱的平均溫升規(guī)律，通過理論分析得到主軸箱的平均溫升，通過研究主軸箱達(dá)到溫升平衡狀態(tài)的溫升速率，可以更好的監(jiān)測主軸箱的熱狀態(tài)。魏效玲等[3]對電主軸溫升實驗進(jìn)行了研究，得到了電主
組合機(jī)床與自動化加工技術(shù) 2018年10期2018-11-01
- 數(shù)控機(jī)床電主軸熱誤差建模算法研究*
00)0 引言電主軸是數(shù)控成形磨齒機(jī)的重要功能性部件。在長時間高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，其內(nèi)部軸承、主軸、轉(zhuǎn)子等零部件會由于摩擦、功率損耗而產(chǎn)生大量的熱。雖然一部分熱會散發(fā)到空氣中，一部分會被循環(huán)冷卻液帶走，但仍有相當(dāng)一部分熱量會傳遞給電主軸本身，使其各部分的溫升不均勻、出現(xiàn)溫度場并產(chǎn)生相應(yīng)的熱變形，從而對電主軸乃至整個機(jī)床的形態(tài)精度和加工精度造成顯著影響。研究表明，高速數(shù)控機(jī)床的熱變形是影響機(jī)床加工精度的重要因素，最高可占機(jī)床總體誤差的70%[1]。與成形磨齒過程
組合機(jī)床與自動化加工技術(shù) 2018年9期2018-10-09
- 陶瓷電主軸空載噪聲的分析與研究*
)0 引言隨著電主軸行業(yè)的迅速發(fā)展，與主軸噪聲相關(guān)的問題也日益突出。電主軸在起制動以及急加、減速情況下會產(chǎn)生噪聲現(xiàn)象，甚至在正常工況運(yùn)轉(zhuǎn)時，也會存在噪聲超標(biāo)的問題。電主軸噪聲已成為高速數(shù)控機(jī)床陶瓷電主軸單元速度進(jìn)一步提升的“瓶頸”，嚴(yán)重制約著電主軸技術(shù)的向前跨越。因此，研究陶瓷電主軸空載時噪聲與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，探索其運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲隨主軸轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律，并分析不同轉(zhuǎn)速下噪聲中所包含的頻率成分就顯得十分必要，相關(guān)研究結(jié)果可以為陶瓷電主軸噪聲的近一步研究打下一定的理論
組合機(jī)床與自動化加工技術(shù) 2018年9期2018-10-09
- 高速電主軸油氣潤滑問題的分析研究
日益廣泛。高速電主軸作為核心部件之一，對高速精密設(shè)備的性能和使用壽命有很大影響。相比于傳統(tǒng)機(jī)械主軸，采用電主軸結(jié)構(gòu)，并由內(nèi)裝式電機(jī)直接驅(qū)動，可以省去聯(lián)軸器、齒輪、皮帶等傳動環(huán)節(jié)，具有轉(zhuǎn)速快、精度高等特點［1-3］。運(yùn)轉(zhuǎn)時的電機(jī)損耗發(fā)熱及主軸軸承摩擦發(fā)熱是導(dǎo)致高速電主軸熱變形的主要因素，目前針對電機(jī)損耗發(fā)熱，通常使用水冷機(jī)進(jìn)行冷卻。電主軸軸承潤滑方式的選擇與軸承的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、允許溫升及類型有關(guān)，主要潤滑方式有脂潤滑、油霧潤滑和油氣潤滑，高速大功率電主軸當(dāng)前最
機(jī)械制造 2018年5期2018-08-31
- 加工中心用電主軸降低振動和溫升的改進(jìn)設(shè)計
09）0 引言電主軸作為數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵部件，其性能對數(shù)控機(jī)床的加工精度有著至關(guān)重要的影響，振動及摩擦發(fā)熱直接關(guān)系到高速電主軸的性能優(yōu)劣，因此對電主軸的潤滑流場研究十分重要[1]。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，振動速度和溫升是加工中心用高速電主軸的重要性能[2-3]，因此成為近年來研究熱點。目前國產(chǎn)的加工中心用高速大功率電主軸產(chǎn)品，存在振動大、剛性差、溫升高等缺陷，這些問題相互聯(lián)系、互相制約，其中振動和剛性差、溫升高是關(guān)鍵問題。產(chǎn)生電主軸這些問題的關(guān)鍵因素包括軸系結(jié)構(gòu)設(shè)
設(shè)備管理與維修 2018年7期2018-07-10
- 加工中心用電主軸降低振動和溫升的改進(jìn)設(shè)計
09）0 引言電主軸作為數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵部件，其性能對數(shù)控機(jī)床的加工精度有著至關(guān)重要的影響，振動及摩擦發(fā)熱直接關(guān)系到高速電主軸的性能優(yōu)劣，因此對電主軸的潤滑流場研究十分重要[1]。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，振動速度和溫升是加工中心用高速電主軸的重要性能[2-3]，因此成為近年來研究熱點。目前國產(chǎn)的加工中心用高速大功率電主軸產(chǎn)品，存在振動大、剛性差、溫升高等缺陷，這些問題相互聯(lián)系、互相制約，其中振動和剛性差、溫升高是關(guān)鍵問題。產(chǎn)生電主軸這些問題的關(guān)鍵因素包括軸系結(jié)構(gòu)設(shè)
設(shè)備管理與維修 2018年13期2018-06-24
- 超高速空氣電主軸動態(tài)特性的有限元分析*
1 超高速空氣電主軸應(yīng)用及結(jié)構(gòu)隨著消費電子產(chǎn)品需求量的快速增加，PCB電路板的需求量也呈快速增長的趨勢。為了滿足板中微細(xì)孔(Φ0.05～Φ0.2 mm)的高精度、高效率的加工要求，超高速空氣電主軸被廣泛應(yīng)用于加工行業(yè)。以壓縮空氣為潤滑劑的靜壓軸承由于無固體接觸，具有精度高、極限轉(zhuǎn)速高、壽命長、振動小等特點，非常適合作為超高速電主軸的支承元件。但是由于空氣的可壓縮性、低粘度等固有特性，超高速空氣電主軸的承載能力和剛度較小，且在高速運(yùn)行過程中，電主軸容易出現(xiàn)不
現(xiàn)代機(jī)械 2018年2期2018-05-11
- 軸芯冷卻電主軸熱特性分析的數(shù)值模擬與實驗研究
80%[1]。電主軸是高速高精密機(jī)床的關(guān)鍵熱源及核心功能部件,由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其生熱、傳熱及熱響應(yīng)情況相當(dāng)復(fù)雜,在高速加工時易導(dǎo)致嚴(yán)重的熱變形。因此,減小電主軸在高速加工時的不均勻溫升和熱變形,對提高其加工精度具有重要的意義。人們在改善電主軸熱特性方面進(jìn)行了大量研究。一般的定子冷卻套方法僅能對電機(jī)定子具有一定的冷卻效果,而無法有效帶走電機(jī)轉(zhuǎn)子以及軸承內(nèi)圈產(chǎn)生的熱量(電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)熱量約為電機(jī)發(fā)熱總量的1/3),從而進(jìn)一步增大了溫度梯度,最終造成電主軸系統(tǒng)“外冷
西安交通大學(xué)學(xué)報 2018年4期2018-04-18
- 電主軸關(guān)鍵技術(shù)研究綜述
213001）電主軸關(guān)鍵技術(shù)研究綜述單剛*，單文桃，芮曉倩（江蘇理工學(xué)院，江蘇常州，213001）高速電主軸作為高速機(jī)床的核心功能部件之一，已經(jīng)成為世界各主要工業(yè)國重點研究對象。本文在總結(jié)電主軸的結(jié)構(gòu)特點的基礎(chǔ)上，論述了電主軸的關(guān)鍵技術(shù)，重點介紹了國內(nèi)外電主軸技術(shù)的現(xiàn)狀，分析了我國電主軸技術(shù)與國外先進(jìn)水平之間的差距，最后指出了國產(chǎn)電主軸的研究發(fā)展方向。電主軸；關(guān)鍵技術(shù)；研究方向引言國家在最新出臺的“關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見”中已經(jīng)明確指出：發(fā)展大型
數(shù)碼設(shè)計 2017年6期2017-12-14
- 基于預(yù)緊軸承動剛度的高速電主軸動特性分析*
承動剛度的高速電主軸動特性分析*上海市自然科學(xué)基金項目(14ZR1416800)；上海市聯(lián)盟計劃項目(LM201408)；國家自然科學(xué)基金資助(51305251、50905061)；上海第二工業(yè)大學(xué)重點學(xué)科“材料與工程”(XXKZD1601)崔立(上海第二工業(yè)大學(xué)工學(xué)部，上海 201209)針對定位預(yù)緊的電主軸球軸承，基于球和套圈相互作用模型，推導(dǎo)了球軸承剛度求解模型，使用Newton-Raphson方法求解可到剛度矩陣?；赗iccati傳遞矩陣法，給出
制造技術(shù)與機(jī)床 2016年7期2016-08-31
- 高速陶瓷電主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計及靜動態(tài)特性分析
濤?高速陶瓷電主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計及靜動態(tài)特性分析饒成晨1陳 濤2（1. 浙江大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 杭州 310002；2. 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 武漢430070）高速電主軸作為高檔數(shù)控設(shè)備的核心部件，其性能的優(yōu)劣直接影響著加工零件的精度。針對現(xiàn)有某高速精密磨削加工中心，對其電主軸的材料、軸承配置形式及預(yù)緊方式等基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計與選擇，完成三維模型的建立。通過ANSYS對其剛度、強(qiáng)度、固有頻率及臨界轉(zhuǎn)速等靜動態(tài)特性進(jìn)行分析，結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)的合理性，對該類電主
精密制造與自動化 2015年4期2015-11-27
- 某型號電主軸性能測試實驗研究*
038）某型號電主軸性能測試實驗研究*魏效玲，時玉冰，李 勇（河北工程大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，河北邯鄲 056038）為了掌握某型號電主軸系統(tǒng)的性能及進(jìn)一步研究和改善電主軸系統(tǒng)，文章以該型號電主軸系統(tǒng)為研究對象，提出了新型快捷的測試方法，即分別采用錘擊法、電測法和多點測溫法對其進(jìn)行模態(tài)、振動和溫升測試，得到了電主軸系統(tǒng)的共振頻率和固有頻率、振動變化規(guī)律和溫度分布變化規(guī)律。通過得到的實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：電主軸在空載、低速工況下振動較大，在加速過程中頻率較低時變化較大，在
組合機(jī)床與自動化加工技術(shù) 2015年5期2015-11-02
- 轉(zhuǎn)子靜偏心狀態(tài)下機(jī)床電主軸電磁力有限元分析
偏心狀態(tài)下機(jī)床電主軸電磁力有限元分析王 錦，景敏卿，樊紅衛(wèi)，史必佳，劉 恒（西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，陜西西安 710049）0 引言高速機(jī)床需要高速主軸系統(tǒng)。電主軸正是在如此背景下發(fā)展并逐漸成為高速機(jī)床主軸系統(tǒng)的首選主軸［1］。由于電主軸實現(xiàn)了電動機(jī)與主軸轉(zhuǎn)子的一體化，因此它是一種典型的電磁直驅(qū)裝置。和普通工頻電動機(jī)不同，機(jī)床電主軸的工作轉(zhuǎn)速和動態(tài)回轉(zhuǎn)精度要求更高，因此其振動尤其是電磁振動問題需要特別關(guān)注。然而，縱觀已公開的文獻(xiàn)可知，關(guān)于電主軸電磁振動的
機(jī)械與電子 2015年8期2015-06-09
- 數(shù)控雕刻機(jī)電主軸的模態(tài)試驗分析
引言數(shù)控雕刻機(jī)電主軸動態(tài)特性是指電主軸自身所固有的特性，如固有頻率、主振型以及臨界轉(zhuǎn)速等。電主軸的動態(tài)特性直接表現(xiàn)為電主軸在工作時的振動和噪音水平[1]。由于雕刻機(jī)電主軸都是在高速旋轉(zhuǎn)下工作，其動態(tài)特性直接影響了電主軸的使用壽命、切削效率和加工精度，所以對電主軸動態(tài)特性研究有助于識別出設(shè)計薄弱環(huán)節(jié)，對適時優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計很有必要。而模態(tài)試驗分析可以有效評價雕刻機(jī)電主軸設(shè)計是否滿足動態(tài)特性要求。1 模態(tài)分析理論模態(tài)分析的理論是在機(jī)械阻抗與導(dǎo)納的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。
機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新 2015年3期2015-01-21
- 數(shù)控機(jī)床電主軸更換方法研究
F生產(chǎn)的高轉(zhuǎn)速電主軸，可實現(xiàn)雙銑頭同時加工，主要負(fù)責(zé)鋁合金長大型材的成型加工。SKF高轉(zhuǎn)速電主軸主要參數(shù)如表1。1.SKF高轉(zhuǎn)速電主軸結(jié)構(gòu)SKF高轉(zhuǎn)速電主軸結(jié)構(gòu)如圖1所示。2.電主軸設(shè)計使用壽命周期及檢修要求電主軸是高速（12 000 r/min）、高精度、高價值（價值120萬元/臺）部件，電主軸的運(yùn)行壽命為5000 h。電主軸達(dá)到運(yùn)行壽命，須進(jìn)行拆卸、更換，拆下的電主軸返國外維修。電主軸的拆卸、更換一直由外方工程師實施，拆檢、返國外檢修的周期很長、費用極
設(shè)備管理與維修 2015年5期2015-01-01
- CD5263E×35/63數(shù)控車床刀架改造
除夾刀器，聯(lián)接電主軸（電磨頭）。1.機(jī)械部分（1）設(shè)計制作過渡盤（安裝在機(jī)床左滑枕下部用于裝夾車刀的裝置）。拆除夾刀器，對連接處的安裝尺寸及形狀進(jìn)行測繪，設(shè)計并制作出連接用的過渡盤（圖1），實現(xiàn)左滑枕與電主軸緊密連接，確保電主軸磨削工作時的穩(wěn)定性。（2）加裝電主軸磨頭（圖2）。電主軸主要是將電機(jī)內(nèi)置于主軸內(nèi)部直接驅(qū)動主軸，實現(xiàn)電機(jī)、主軸一體化。根據(jù)測量的安裝尺寸，先將制做好的過渡盤固定在左滑枕下部，然后將電主軸底座與過渡盤實現(xiàn)對接。調(diào)整過渡盤和電主軸底座之
設(shè)備管理與維修 2014年7期2014-12-14
- ADGM 高速電主軸熱態(tài)特性仿真分析*
加工機(jī)床。高速電主軸是高速機(jī)床重要的功能部件之一。電主軸是將驅(qū)動電機(jī)和機(jī)床主軸合為一體，從而將機(jī)床主軸的傳動鏈長度縮短為零。這使得電主軸具有高速、高精度、振動小和噪聲低等優(yōu)點。電主軸的應(yīng)用使機(jī)床具有高效率和高精度加工的優(yōu)點。但是，在實際的工作過程中電主軸內(nèi)裝式電機(jī)的損耗和前后軸承的摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱量。如果處理不當(dāng)這部分熱量會使得電主軸產(chǎn)生嚴(yán)重的熱變形，從而影響機(jī)床的加工精度和使用壽命。關(guān)于電主軸方面的熱態(tài)分析，美國BernBossnns 和韓國的SunM
組合機(jī)床與自動化加工技術(shù) 2014年8期2014-06-29
- 高速電主軸的油氣潤滑
床中幾乎都配用電主軸進(jìn)行磨削。電主軸的潤滑分為脂潤滑、油霧潤滑和油氣潤滑。脂潤滑由于摩擦阻力大使溫升提高，增加了摩擦損失和驅(qū)動力，浪費了能源；油霧潤滑消除了脂潤滑的缺點，但污染環(huán)境；油氣潤滑采用定點潤滑，潤滑油量小，環(huán)境污染小，是目前先進(jìn)的潤滑方法。本文論述高速電主軸的油氣潤滑方法。2 電主軸性能分析電主軸的性能主要體現(xiàn)在不同工作轉(zhuǎn)速上，它用速度因數(shù)值DMN來表示：式中：DMN——速度因數(shù)/mm?r/min，D——軸承外徑/mm，d——軸承內(nèi)徑/mm，N—
哈爾濱軸承 2014年2期2014-03-16
- 木材加工高速電主軸技術(shù)研究進(jìn)展
廣泛。1 高速電主軸技術(shù)的特點及其分類1.1 技術(shù)的特點高速電主軸技術(shù)在木材加工行業(yè)中的應(yīng)用主要是因為在加工一些較為珍貴的木材時，需要減少油漬、水分等對木材表面造成的損傷以及為了減少木屑對機(jī)床造成的影響。在木材加工過程中，將高速電主軸技術(shù)與銑削技術(shù)原理以及加工工藝所具有的特點結(jié)合起來就構(gòu)成了木材加工電主軸的核心部分，該部分不僅集合了電機(jī)技術(shù)、自動刀的交換技術(shù)、主軸系統(tǒng)，還包括了平衡技術(shù)、變速調(diào)速、矢量的控制等技術(shù)，高速電主軸更加強(qiáng)調(diào)空氣的密封以及冷卻所要采
中國林副特產(chǎn) 2014年6期2014-01-27
- 一種新型電主軸冷卻水流量自動檢測裝置
是焦點所在，而電主軸已成為無可替代的主軸功能部件。1 電主軸的特點電主軸也叫內(nèi)裝電動機(jī)式主軸，是將主軸電動機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子直接裝入主軸組件的內(nèi)部，將機(jī)床主軸與交流伺服電動機(jī)軸做成一個整體，并經(jīng)過精確的動平衡校正，其回轉(zhuǎn)精度和穩(wěn)定性較好。在機(jī)床中使用電主軸，通電后轉(zhuǎn)子直接帶動主軸運(yùn)轉(zhuǎn)，沒有中間環(huán)節(jié)的損耗，提高了機(jī)床的加工精度和工作可靠性。電主軸的工作不僅轉(zhuǎn)速高，而且要求有很高的角減速度和角加速度、在指定角度快速停止。但在結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造和控制方面的要求非常嚴(yán)格，
制造技術(shù)與機(jī)床 2013年2期2013-09-29
- 電主軸四軸聯(lián)動中兩個關(guān)鍵技術(shù)研究
單元（以下簡稱電主軸）作為高速機(jī)床的核心功能部件，是完成高速加工的關(guān)鍵件，其性能指標(biāo)直接決定機(jī)床的發(fā)展水平，電主軸結(jié)構(gòu)的主要特征是將電機(jī)置于機(jī)床主軸內(nèi)部，直接驅(qū)動主軸，實現(xiàn)電機(jī)-主軸一體化的功能。與國外相比，我國電主軸的研制和應(yīng)用水平處于相對落后狀態(tài)，同世界先進(jìn)水平還有相當(dāng)?shù)牟罹啵惹行枰^趕上。高速電主軸單元技術(shù)是制約我國高速加工技術(shù)發(fā)展的瓶頸。為了趕上高速加工技術(shù)發(fā)展的潮流，我國正在不斷加大對高速加工關(guān)鍵功能部件-高速電主軸單元的研究力度，并在十一五
時代農(nóng)機(jī) 2013年3期2013-09-21
- 基于Workbench的高速電主軸動力學(xué)特性分析
）0 引言高速電主軸在精密和超精密機(jī)床中具有廣泛的應(yīng)用［1］。高速電主軸作為加工中心等高檔數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵部件，其性能的好壞直接影響到零件的加工精度，因此很有必要對電主軸進(jìn)行詳細(xì)的動態(tài)分析。本文將運(yùn)用Workbench分析軟件對某型高速加工中心的電主軸進(jìn)行模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析。1 高速電主軸有限元模型的建立對電主軸進(jìn)行簡化［2］，利用Pro／E建立電主軸模型如圖1所示，并將該模型導(dǎo)入Workbench中進(jìn)行網(wǎng)格劃分，得到如圖2所示的有限元模型。圖1 電主軸三
機(jī)械工程與自動化 2013年6期2013-09-04
- 螺旋錐齒輪磨床用電主軸動態(tài)性能分析
0000)1 電主軸結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)螺旋錐齒輪是國防、能源、運(yùn)載、裝備制造業(yè)及交通等領(lǐng)域中重要裝備的關(guān)鍵零件，其形狀及精度要求高，磨削軌跡復(fù)雜。磨削螺旋錐齒輪使用的擴(kuò)口杯砂輪受力復(fù)雜多變，所以數(shù)控螺旋錐齒輪磨床一般均采用5軸聯(lián)動實現(xiàn)齒輪嚙合曲線加工，加工范圍為63.5～457.2 mm。齒輪磨床用電主軸的轉(zhuǎn)速要求為1000～8000 r/min。300MD04Z24型電主軸可以滿足主機(jī)上述要求。該主軸技術(shù)參數(shù)為：額定功率33 kW，工作轉(zhuǎn)速1 500～3 5
軸承 2012年9期2012-07-21
- 高速電主軸熱態(tài)特性的研究
單元”，俗稱“電主軸”。電主軸易于實現(xiàn)主軸定位，是高速主軸單元中的一種理想結(jié)構(gòu)[1]。高速電主軸是高速機(jī)床的核心部件，也是該類機(jī)床的主要熱源。由于轉(zhuǎn)速和精度要求都比較高，但是轉(zhuǎn)速高機(jī)床就很容易熱變形，與高精度背道而馳。所以就需要電主軸有很好的冷卻系統(tǒng)[2]。所以我們要對其熱態(tài)特性進(jìn)行研究分析，從而達(dá)到高精度的要求，熱穩(wěn)定性問題是高速電主軸最為關(guān)鍵的問題之一。1 高速電主軸結(jié)構(gòu)高速電主軸的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，它是由主軸，主軸箱體，無外殼電動機(jī)，冷卻裝置和軸承
制造業(yè)自動化 2011年21期2011-07-07
- 五坐標(biāo)龍門銑床電主軸手動更換方法
0r/min的電主軸，通常情況下，電主軸放置于X軸平臺一端的電主軸頭庫中，更換時可調(diào)用程序自動完成。但在一些特殊情況下，電主軸因無法定位到維修前的角度安裝到電主軸頭庫中，此時可采用下面的方法手動更換。（1）為了機(jī)床在拆卸下電主軸后仍能正常運(yùn)行其他坐標(biāo)軸以完成待更換電主軸的找正工作，需將主軸（SP1）設(shè)為虛擬軸，方法如下。①進(jìn)入主軸（SP1）機(jī)床參數(shù)，修改以下軸數(shù)據(jù)：MD 30130（設(shè)定值輸出類型）由1改為0；MD 30240（實際值：編碼器類型[0]）由
設(shè)備管理與維修 2011年9期2011-04-15