數(shù)控銑床高速電主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計及特性研究.pdf

1、靜壓氣體軸承電主軸具有加工高精度、高轉(zhuǎn)速、高效率、無污染等優(yōu)點，在現(xiàn)代的高精高速數(shù)控加工中心上擁有巨大的應(yīng)用前景。目前在銑削加工中的電主軸還是以油軸承和滾動軸承為主，這種支承方式雖然承載力大、剛度高，但是轉(zhuǎn)速一般在10000r/min左右，無法滿足高精度、高轉(zhuǎn)速的要求，因此氣體軸承高速電主軸的設(shè)計與研究就顯得尤為重要。
　　 本文以立式高速銑削加工用電主軸為研究對象，采用氣體靜壓軸承為支承方式，設(shè)計了一種主軸Dn值超過兩百萬的電

2、主軸樣機，用于超精密銑削加工。論文對電主軸總體結(jié)構(gòu)方案以及受力情況、電主軸主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計、小孔節(jié)流靜壓氣體軸承的設(shè)計及特性進行了深入的分析探討，主要研究內(nèi)容有:
　　 首先結(jié)合設(shè)計指標(biāo)以及設(shè)計要求，確立了電主軸的整體設(shè)計方案，針對端面銑刀的立式銑削加工方式進行了受力分析，得到結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)。
　　 其次，對異步內(nèi)置電機進行了選型和校核，得出扭矩的輸出所需要的過盈量;設(shè)計電主軸冷卻系統(tǒng)，對單螺旋冷卻水套結(jié)構(gòu)參

3、數(shù)進行設(shè)計以及冷卻功率的校核，保證所選內(nèi)置電機的正常工作;按照銑刀盤的結(jié)構(gòu)對主軸的軸端部分進行了相應(yīng)的設(shè)計，以滿足銑刀盤的裝配要求。
　　 最后，采用經(jīng)驗公式法對所需要的小孔節(jié)流靜壓氣體軸承進行了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。為驗證靜壓氣體軸承設(shè)計的可靠性，應(yīng)用FLUENT軟件對靜壓氣體軸承進行仿真分析。研究中建立靜壓氣體軸承的三維模型，優(yōu)化了網(wǎng)格的劃分，分別對徑向靜壓氣體軸承以及止推靜壓氣體軸承進行了承載力特性以及剛度特性的研究。