數(shù)控銑床高速電主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(diǎn)，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(dòng)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(jì)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(duì)象，采用氣體靜壓軸承為支承方式，設(shè)計(jì)了一種主軸Dn值超過兩百萬的電

2、主軸樣機(jī)，用于超精密銑削加工。論文對(duì)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(jì)、小孔節(jié)流靜壓氣體軸承的設(shè)計(jì)及特性進(jìn)行了深入的分析探討，主要研究?jī)?nèi)容有:
　　 首先結(jié)合設(shè)計(jì)指標(biāo)以及設(shè)計(jì)要求，確立了電主軸的整體設(shè)計(jì)方案，針對(duì)端面銑刀的立式銑削加工方式進(jìn)行了受力分析，得到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)。
　　 其次，對(duì)異步內(nèi)置電機(jī)進(jìn)行了選型和校核，得出扭矩的輸出所需要的過盈量;設(shè)計(jì)電主軸冷卻系統(tǒng)，對(duì)單螺旋冷卻水套結(jié)構(gòu)參

3、數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)以及冷卻功率的校核，保證所選內(nèi)置電機(jī)的正常工作;按照銑刀盤的結(jié)構(gòu)對(duì)主軸的軸端部分進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì)，以滿足銑刀盤的裝配要求。
　　 最后，采用經(jīng)驗(yàn)公式法對(duì)所需要的小孔節(jié)流靜壓氣體軸承進(jìn)行了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為驗(yàn)證靜壓氣體軸承設(shè)計(jì)的可靠性，應(yīng)用FLUENT軟件對(duì)靜壓氣體軸承進(jìn)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(duì)徑向靜壓氣體軸承以及止推靜壓氣體軸承進(jìn)行了承載力特性以及剛度特性的研究。