高速电主轴设计制造中若干问题的探讨 被引量：36

1

作者 张伯霖 夏红梅 黄晓明 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2001年第7期12-14,共3页

探讨了电主轴的优良特性 ,介绍了基本参数和结构类型的选择 ,分析了电主轴的两大内部热源 :内置电动机和主轴轴承。提出了降低电主轴温升的两大措施 :电动机外循环油冷和陶瓷球轴承及其油 -气润滑 ,讨论了高速电主轴动平衡设计的原理与... 探讨了电主轴的优良特性 ,介绍了基本参数和结构类型的选择 ,分析了电主轴的两大内部热源 :内置电动机和主轴轴承。提出了降低电主轴温升的两大措施 :电动机外循环油冷和陶瓷球轴承及其油 -气润滑 ,讨论了高速电主轴动平衡设计的原理与方法。 展开更多

关键词 高速加工 数控机床 主传动系统 电主轴 设计 制造

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数控机床主轴优化设计专家系统研究 被引量：15

2

作者 刘世豪 张云顺 王宏睿 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期372-381,共10页

为了提高数控机床的加工精度并促进制造业升级发展,对数控机床主轴优化设计专家系统进行了研究。基于当前丰富的数控机床主轴设计经验、机械动力学、优化方法和模糊逻辑理论,构造了主轴传动方式模糊优选法。以提高数控机床主轴的动静态... 为了提高数控机床的加工精度并促进制造业升级发展,对数控机床主轴优化设计专家系统进行了研究。基于当前丰富的数控机床主轴设计经验、机械动力学、优化方法和模糊逻辑理论,构造了主轴传动方式模糊优选法。以提高数控机床主轴的动静态性能为优化目标,通过灵敏度分析法选择设计变量,建立主轴结构多目标优化设计的数学模型,并提出一种渐进优化算法用于模型求解,得到一种新的主轴结构优化设计方法。将主轴传动方式模糊优选法和主轴结构优化设计方法进行集成,从而形成一套数控机床主轴优化设计专家系统。以一种精密数控机床主轴的多目标优化设计作为应用案例,将优化设计结果与实际情况和实验结果进行对比分析,验证了所构造的数控机床主轴优化设计专家系统的可行性。 展开更多

关键词 数控机床 主轴 模糊逻辑 专家系统 优化设计

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数控机床主轴-立柱系统热态特性分析与测试 被引量：14

3

作者 邓小雷 戴温克 +2 位作者 周翎飞 周宜博 傅建中 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期601-609,共9页

针对数控机床主轴-立柱系统因受热变形而影响机床加工精度的问题,本文基于能量守恒定律建立了主轴-立柱系统耦合分析模型来获取其热态特性。该模型综合考虑了热源计算、传热系数计算、结构约束以及散热面放置情况等因素,并采用风速法来... 针对数控机床主轴-立柱系统因受热变形而影响机床加工精度的问题,本文基于能量守恒定律建立了主轴-立柱系统耦合分析模型来获取其热态特性。该模型综合考虑了热源计算、传热系数计算、结构约束以及散热面放置情况等因素,并采用风速法来获取主轴与空气间的传热系数。为了验证主轴-立柱系统耦合分析模型的有效性,本文设计并搭建了数控机床热态特性试验平台,以具体数控机床为研究对象获得了其主轴-立柱系统的温度场分布、热变形以及热平衡时间等热态特性。试验结果表明:各测点数据中温度的最长绝对误差和最大相对误差分别为0.71℃,2.94%,出现在主轴体的测点处,热变形的绝对误差和相对误差分别为1.49μm,8.71%,采用风速法建立的主轴-立柱系统耦合分析模型所获得的热态特性与试验获得的结果基本一致。本文的研究成果为数控机床减少热误差,提高精度保持性提供了参考。 展开更多

关键词 数控机床 主轴-立柱系统 风速法 耦合分析 热态特性 精度保持性

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机床主轴系统的振动特性分析 被引量：10

4

作者 钱学毅 周欣明 吴双 《机床与液压》 北大核心 2009年第5期38-41,共4页

以某普通车床主轴系统为研究对象,采用有限元分析软件ANSYS建立主轴系统的有限元模型,并进行动态性能分析,得出特定工况及不同结构参数下主轴系统的前8阶固有频率、振型及最大综合变形;分析了支承刚度、支承跨距等结构参数对主轴系统低... 以某普通车床主轴系统为研究对象,采用有限元分析软件ANSYS建立主轴系统的有限元模型,并进行动态性能分析,得出特定工况及不同结构参数下主轴系统的前8阶固有频率、振型及最大综合变形;分析了支承刚度、支承跨距等结构参数对主轴系统低阶固有振动特性的影响以及对其抗振性能的影响。为机床主轴系统及同类零部件的动态设计及残余应力振动时效工艺提供了有益的分析数据和可行的分析方法。 展开更多

关键词 机床主轴系统 ANSYS 支承刚度 支承跨距 固有振动特性

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影响机床主轴系统加工精度的分析 被引量：10

5

作者 刘桂芝 《机械制造与自动化》 2006年第2期57-60,共4页

分析了全功能数控车床主轴系统对加工精度的影响因素,并提出了相应的解决方法。

关键词 机床 主轴系统 加工精度

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精密数控机床主轴系统多物理场耦合热态特性 被引量：10

6

作者 邓小雷 傅建中 +1 位作者 贺永 陈子辰 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1863-1870,共8页

在综合分析数控机床主轴系统的边界条件的基础上,建立三维多物理场耦合流场-温度-结构场的稳态和瞬态热态特性分析模型,采用有限元分析法(FEM)进行仿真模拟.该模型考虑主轴系统各零部件的实际尺寸、零部件不同面的不同放置情况、外界空... 在综合分析数控机床主轴系统的边界条件的基础上,建立三维多物理场耦合流场-温度-结构场的稳态和瞬态热态特性分析模型,采用有限元分析法(FEM)进行仿真模拟.该模型考虑主轴系统各零部件的实际尺寸、零部件不同面的不同放置情况、外界空气在不同流动情况与不同定性温度下对分析结果的影响,考虑主轴系统在外加非圆截面弯管冷却液影响下的温度场分析情况.以某精密数控双磨头磨床主轴系统为例进行分析与实验验证.结果表明,提出的主轴系统多物理场耦合热态特性分析的模型与方法可以快速、有效以及较准确地获得主轴系统的热态特性. 展开更多

关键词 精密数控机床 主轴系统 耦合分析 热态特性 传热系数 热设计

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改善数控机床主轴系统热特性有限元分析精度的方法 被引量：7

7

作者 吴佳燕 李郝林 《工具技术》 2010年第3期30-33,共4页

提出了一种根据数控机床主轴系统实测温度数据来调整有限元模型热载荷的方法,给出了基于实测数据调整有限元分析关键参数的方法。以数控螺纹磨床主轴系统有限元模型校准为例,通过仿真实验方法说明了所提出方法的应用步骤,并证明了其有... 提出了一种根据数控机床主轴系统实测温度数据来调整有限元模型热载荷的方法,给出了基于实测数据调整有限元分析关键参数的方法。以数控螺纹磨床主轴系统有限元模型校准为例,通过仿真实验方法说明了所提出方法的应用步骤,并证明了其有效性。 展开更多

关键词 有限元模型 机床热误差 回归分析 主轴系统

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现代数控机床高速化发展的最新动向 被引量：5

8

作者 唐英 《机床与液压》 北大核心 2007年第3期210-211,96,共3页

在缩短加工时间、提高生产率的市场需求推动下,切削加工技术正经历着从低速重切削加工向高速轻切削加工方向演变的过程。高速切削加工技术的发展是机床高速化的直接动力。本文从切削技术高速化发展入手,依据机床发展统计数据以及产品研... 在缩短加工时间、提高生产率的市场需求推动下,切削加工技术正经历着从低速重切削加工向高速轻切削加工方向演变的过程。高速切削加工技术的发展是机床高速化的直接动力。本文从切削技术高速化发展入手,依据机床发展统计数据以及产品研发情况,介绍了机床主轴单元及进给单元高速化发展的现状,并展望了其发展趋势。 展开更多

关键词 数控机床 高速化 主轴系统 进给系统

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数控机床电主轴系统结构特性分析 被引量：5

9

作者 杨传启 《现代制造技术与装备》 2020年第8期158-159,共2页

数控机床的电主轴系统运用高速切割技术,不仅提高了数控机床生产的效率性、精准性,也促进其动态性能系统、轴承系统以及润滑冷却系统向着节能化和智能化方向的发展。基于此,分析数控机床电主轴系统的结构特征,详细阐述电主轴系统结构,... 数控机床的电主轴系统运用高速切割技术,不仅提高了数控机床生产的效率性、精准性,也促进其动态性能系统、轴承系统以及润滑冷却系统向着节能化和智能化方向的发展。基于此,分析数控机床电主轴系统的结构特征,详细阐述电主轴系统结构,从而保证数控机床电主轴系统的各项技术能够得到充分运用和发展,为数控机床电主轴系统的全面发展提供保障。 展开更多

关键词 数控机床 电主轴系统 结构特征

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接触热阻效应下的数控机床主轴系统热态特性 被引量：4

10

作者 王建臣 周翎飞 +2 位作者 戴温克 林思琦 邓小雷 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2020年第3期94-99,共6页

为了更为精确地获取数控机床主轴系统的热态特性,基于W-M分形函数与赫兹接触理论获取主轴系统的接触热阻,并在综合考虑机床热源、传热系数计算等因素影响的情况下,建立了主轴系统热态特性分析模型。通过有、无加载接触热阻的主轴系统模... 为了更为精确地获取数控机床主轴系统的热态特性,基于W-M分形函数与赫兹接触理论获取主轴系统的接触热阻,并在综合考虑机床热源、传热系数计算等因素影响的情况下,建立了主轴系统热态特性分析模型。通过有、无加载接触热阻的主轴系统模型仿真分析与实验研究可知:有接触热阻的主轴系统热态特性模型相较于无热阻的有更高的精度。有接触热阻的主轴系统热态特性模型仿真结果与实验测点获得的温度结果最大绝对误差和相对误差分别1.25℃、4.74%,而热变形结果的绝对误差和相对误差分别为0.73μm、4.27%。该研究为数控机床的热设计与分析提供了参考。 展开更多

关键词 数控机床 W-M分形函数 赫兹接触理论 接触热阻 热态特性 主轴系统

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基于主动冷却的机床主轴系统热误差仿真研究

11

作者 郭力 《航空精密制造技术》 2024年第5期33-35,共3页

针对精密机床的热误差控制问题,提出基于主动冷却的热误差控制法。通过设计精密机床主轴系统的冷却方案,搭建了基于主动冷却的精密机床主轴冷却系统,建立了PT-400H数控机床热流固耦合仿真模型,进行了机床热误差仿真实验研究。实验结果显... 针对精密机床的热误差控制问题,提出基于主动冷却的热误差控制法。通过设计精密机床主轴系统的冷却方案,搭建了基于主动冷却的精密机床主轴冷却系统,建立了PT-400H数控机床热流固耦合仿真模型,进行了机床热误差仿真实验研究。实验结果显示20℃恒温冷却作用下,主轴到达热平衡状态的时间有效缩短,且最大热伸长降低了15μm,仿真实验的结果证明了所提出主动冷却方案的有效性,为进一步的实验验证提供了依据。 展开更多

关键词 精密机床 主轴系统 热误差 仿真模型

原文传递

接触热阻对机床主轴系统热分析的影响 被引量：4

12

作者 朱秋菊 李郝林 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2012年第1期92-95,共4页

通过ANSYS软件对机床主轴系统进行热分析,对比了有、无接触热阻边界条件对分析结果的影响。结果表明,接触热阻对机床主轴系统热分析的影响很大,在机床主轴系统热分析时不能忽略。

关键词 接触热阻 机床主轴系统 热分析

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基于动力学模型的轴承间隙对机床主轴回转精度的影响研究 被引量：3

13

作者 康婷 汪鹏鹏 《制造技术与机床》 北大核心 2021年第8期170-174,共5页

回转精度是衡量机床主轴性能的基本指标之一。轴承作为主轴系统的支撑部件,其动力学特性与主轴回转精度密切相关。主轴在运行过程中,随着主轴轴承磨损的加剧,轴承的内部间隙不断增加。基于主轴动力学模型研究了主轴轴承间隙对主轴回转... 回转精度是衡量机床主轴性能的基本指标之一。轴承作为主轴系统的支撑部件,其动力学特性与主轴回转精度密切相关。主轴在运行过程中,随着主轴轴承磨损的加剧,轴承的内部间隙不断增加。基于主轴动力学模型研究了主轴轴承间隙对主轴回转精度的影响。基于Gupta轴承动力学建模方法建立了角接触轴承内部径向间隙模型,将其引入到主轴轴承-转子动力学模型中,从理论和仿真两方面研究了轴承内部径向间隙对主轴回转精度的影响机理。结果表明,主轴回转误差随轴承内部径向间隙增大呈现整体增大趋势。 展开更多

关键词 机床主轴 主轴-轴承系统 动力学模型 回转精度 轴承间隙

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基于注意力机制与深度学习算法的机床主轴系统故障辨识 被引量：2

14

作者 王伟平 王琦 于洋 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期861-875,共15页

针对具有复杂非线性特点的数控机床主轴系统整体动态退化故障较难辨识及故障研究难度大的问题,从数据分析入手,提出一种基于注意力机制与深度学习算法的智能化故障辨识方法,研究机床主轴系统的整体故障辨识问题。该方法设计了注意力机... 针对具有复杂非线性特点的数控机床主轴系统整体动态退化故障较难辨识及故障研究难度大的问题,从数据分析入手,提出一种基于注意力机制与深度学习算法的智能化故障辨识方法,研究机床主轴系统的整体故障辨识问题。该方法设计了注意力机制的研究框架,将研究问题分为全局纵向大分类区间和局部横向细粒度区间两个维度:采用训练并调优后推理平均绝对误差达到0.028 7的门控循环单元模型,辨识出大分类区间的全局性退化故障;采用鲁棒性强且辨识准确率达99.7%的残差网络模型,在sym8小波基自适应软阈值降噪的基础上对局部细粒度区间故障进行准确细节辨识。结果表明:该方法可量化地辨识出主轴系统的整体故障;所提注意力机制可使大分类区间无法准确辨识的故障在细粒度区间得到有效区分,类内数据增长梯度由6.6%增加到43.8%;通过对机床主轴系统实际使用中在空载状态下遇到的不对中和局部共振等典型故障,以及在负载加工状态下故障的辨识研究,验证了所提方法的有效性与准确性。 展开更多

关键词 机床主轴系统 故障辨识 注意力机制 门控循环单元模型 残差网络模型

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高速主轴油雾润滑的关键问题研究 被引量：2

15

作者 刘冬敏 薛培军 《机床与液压》 北大核心 2010年第12期7-8,11,共3页

通过对高速机床主轴的工况条件及润滑关键问题的分析,设计一种适用于其主轴的油雾润滑系统,即润滑油在压缩空气驱动下,经过油雾发生器形成饱和油雾,喷射至轴承表面形成润滑油膜以达到润滑的目的。该油雾润滑系统具有润滑效果好、耗油量... 通过对高速机床主轴的工况条件及润滑关键问题的分析,设计一种适用于其主轴的油雾润滑系统,即润滑油在压缩空气驱动下,经过油雾发生器形成饱和油雾,喷射至轴承表面形成润滑油膜以达到润滑的目的。该油雾润滑系统具有润滑效果好、耗油量少、散热性好、成本及维修费用低以及便于集中管理等特点,能显著提高滚动轴承极限转速。 展开更多

关键词 高速机床 主轴 油雾润滑 润滑系统

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基于表面换热的机床主轴热误差有限元建模研究 被引量：1

16

作者 韩见 王立平 余联庆 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期55-60,共6页

在分析机床主轴的传热、散热机理的基础上，研究了机床主轴的热特性。首先将表面所交换的热量等效折算成整个截面上的体积热源，考虑主轴的热弹性有限元关系，建立了主轴系统热瞬态传热学的本构方程，并推导出节点温度的矩阵方程。然后... 在分析机床主轴的传热、散热机理的基础上，研究了机床主轴的热特性。首先将表面所交换的热量等效折算成整个截面上的体积热源，考虑主轴的热弹性有限元关系，建立了主轴系统热瞬态传热学的本构方程，并推导出节点温度的矩阵方程。然后分析了主轴的散热条件和边界条件，利用瞬态温度场及热弹性耦合场模型，得到主轴的温度变化过程。最后分析了各参数对热伸长和稳态时间的灵敏度影响。此研究为优化主轴结构设计、减少发热提供了理论指导，并提出了改善主轴热特性的措施，为后续的误差补偿研究奠定了基础。 展开更多

关键词 机床 主轴系统 有限元法 瞬态温度场

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变频器在大型机床主轴驱动系统中的应用

17

作者 石征锦 崔秀敏 《基础自动化》 CSCD 1999年第6期52-54,共3页

介绍了在大型机床主轴驱动系统中采用变频器的应用情况。交流主轴驱动开环系统由变频器、交流电机、齿轮箱组成,通过机械和电气技术,解决了在低速区转矩脉动和大惯性负载系统准确位置控制的问题,在运行中取得了良好收效。

关键词 大型机床 主轴驱动系统 变频器 机床

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红外热成像技术在机床主轴系统温升实验中的应用 被引量：1

18

作者 韩超 《现代制造技术与装备》 2022年第10期138-140,共3页

主轴系统是构成机床的重要组成部分。它的热特性是影响工件加工的重要因素,因此对主轴系统的热特性进行实验分析具有重要意义。应用红外热成像技术得到热特性数据,可以优化主轴系统及机床结构,从而提高机床性能和加工精度。

关键词 红外热成像技术 机床主轴系统 温升实验

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龙门机床主轴系统关键技术研究及应用

19

作者 王超 王维 +2 位作者 罗庆丰 苏敏 杨甫 《机械设计》 CSCD 北大核心 2023年第S01期101-104,共4页

龙门机床作为通用机床中的主要产品,在机床产品中占有很大的市场份额。机床主轴作为关键部件之一,其系统的模块化规划与设计,须满足立式加工类设备的整体需求,其中,重载型主轴系统主要用于重型机床,文中介绍了作为龙门类机床主要部件之... 龙门机床作为通用机床中的主要产品,在机床产品中占有很大的市场份额。机床主轴作为关键部件之一,其系统的模块化规划与设计,须满足立式加工类设备的整体需求,其中,重载型主轴系统主要用于重型机床,文中介绍了作为龙门类机床主要部件之一的主轴系统的模块化设计和难点问题解决办法。 展开更多

关键词 机床主轴 系统模块化 重载型 关键部件

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油膜阻尼技术在机床主轴系统中的应用研究

20

作者 余晓流 王启义 《华东冶金学院学报》 1996年第3期229-234,共6页

本文对机床滚动支承主轴系统采用油膜阻尼技术进行了深入、系统的试验研究和机理分析。结果表明：机床滚动支承主轴系统采用油膜阻尼器，可使主轴前端共振振幅降低５０％－６０％，共振频率提高１０－５０Ｈｚ、极限切削宽度提高３０％... 本文对机床滚动支承主轴系统采用油膜阻尼技术进行了深入、系统的试验研究和机理分析。结果表明：机床滚动支承主轴系统采用油膜阻尼器，可使主轴前端共振振幅降低５０％－６０％，共振频率提高１０－５０Ｈｚ、极限切削宽度提高３０％～５０％。而且，油膜阻尼器结构简单、成本低、工作可靠、安装方便，因此，这一成果无论是对新产品设计还是对已有设备改造均具有较大实用价值。 展开更多

关键词 机床 主轴系统 油膜阻尼技术

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