毕业设计（论文）-机床高速电主轴结构设计及性能分析研究

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1、三江学院毕业设计（论文）院（系）___高等职业技术学院_________专业___数控技术______设计（论文）题目机床高速电主轴结构设计及性能分析研究__________________________________________________________学生姓名_________学号___A115101017_____起止日期____2013.12.16——2014.3.14______________设计地点_____教学楼______________指导教师__________________

2、____________顾问教师_______________________________________教研室主任________________________________________教学院长（教学系主任）____________________________日期2014年2月27日目录引言31.电主轴概述31.1电主轴的基本概念31.2电主轴单元关键技术31.2.1高速精密轴承技术31.2.2高速精密电主轴的动态性能和热态性能设计31.2.3高速电动机设计及驱动技术31.2.4高速电主轴的精密

3、加工和精密装配技术31.2.5高速精密电主轴的润滑技术31.2.6高速精密电主轴的冷却技术31.3高速电主轴发展及现状31.3.1高速电主轴技术的发展及现状31.3.2主轴单元结构形式研究的发展31.4电主轴对高速加工技术及现代数控机床发展的意义31.5内装式电主轴系统的研究32.电主轴工作原理及结构32.1电主轴的基本结构32.1.1轴壳32.1.2转轴32.1.3轴承32.1.4定子与转子32.2电主轴的工作原理32.3电主轴的基本参数32.3.1电主轴的型号32.3.2转速32.3.3输出功率32.3.4输

4、出转矩32.3.5电主轴转矩和转速、功率的关系32.3.6恒转速调速32.3.7恒功率调速32.3.8轴承中径32.4自动换刀装置33.电主轴结构设计33.1主轴的设计33.1.1.铣削力的计算33.1.2主轴当量直径的计算33.2高速电主轴单元结构参数静态估算33.2.1高速电主轴单元结构静态估算的内容与目的33.2.2轴承的选择和基本参数33.3轴承的预紧33.4主轴轴承静刚度的计算33.4.1主轴单元主要结构参数确定及刚度验算33.4.2主轴单元主要结构参数确定33.4.3主轴强度的校核33.4.4主轴刚度

5、的校核33.4.5主轴的精密制造33.5主轴电机33.5.1电机选型33.6主轴轴承33.6.1轴承简介33.6.2陶瓷球轴承33.6.3陶瓷球轴承的典型结构33.7主轴轴承精度对主轴前端精度影响34.电主轴的润滑与冷却34.1润滑介绍34.1.1润滑的作用和目的34.1.2电主轴润滑的主要类型34.1.3油气润滑的原理和优点34.2电主轴的冷却34.2.1电主轴的冷却方法34.3电主轴的防尘和密封35.电主轴的驱动和控制35.1恒转矩变频驱动和参数设置35.2恒功率变频驱动和参数设置35.3矢量控制驱动器的驱动

6、和控制35.4主轴准停35.4.1主轴的准停功能35.4.2主轴准停的工作原理35.4.3主轴准停控制方法36．主轴动平衡36.1动平衡介绍36.2动平衡设计37.电主轴应用中存在的主要问题及解决方法。37.1什么原因造成主轴损坏37.1.1自动换刀（ATC）阀门泄漏37.1.2低压力脚真空37.1.3主轴空气压力低37.1.4Z轴耦合器磨损37.1.5油浸透了空气过滤器37.1.6主轴无冷却或冷却不够37.1.7不能正常工作的空气干燥机37.1.8不能正常工作的变频器37.1.9维修不当37.2夹头维护频率3总

7、结3致谢3参考文献3机床高速主轴结构及性能分析

8、苏勰引言高速机床是实现高速切削加工的前提和条件。高速数控机床是装备制造业的技术基础和发展方向之一，是装备制造业的战略性产业。高速数控机床的工作性能，首先取决于高速主轴的性能。高速铣床上的电主轴系统多采用高速电主轴。高速电主轴是由内装式交流变频伺服电机直接驱动，机床主轴转速高，功率大，结构简单，在高转速下可保持良好的动平衡！数控铣床高速主轴单元包括主轴动力源、主轴、轴承和机架等几个部分，它影响加工系统的精度、稳定性及应用范围，其动力学性能及稳定性对高速加工起着关键的作

9、用。高速高精度主轴单元系统，应该具有刚性好、回转精度高、运转时温升小、稳定性好、功耗低、寿命长、可靠性高等优点，同时，制造及操作成本也要中。要满足这些要求，主轴的制造及动平衡、主轴的支撑、主轴系统的润滑和冷却、主轴系统的刚性等是很重要的。高速主轴单元的类型主要有电主轴、气动主轴、水动主轴等。不同类型的高速主轴单元输出功率相差较大。高速加工机床主轴要求在极短的时间内实现升降