电主轴温度场与热变形的仿真与实验研究

以Setco 231A240型高速电主轴为研究对象,考虑了内置电机的损耗生热和轴承的摩擦生热,计算了电主轴各部分之间的传热系数,利用有限元软件Workbench建立电主轴有限元模型,分析得到了电主轴在不同因素影响下的温度场分布,基于电主轴热-结构耦合关系分析得到了温度影响下电主轴的热变形。仿真结果显示,较低转速下电主轴转子温度最高,转速对电主轴温度影响较大;电主轴头尾部热变形较大,主要为轴向变形。最后,将温度场仿真数据与实验数据对比,验证了仿真分析的准确性。

主轴动态回转精度测试系统的研制

文章以高速电主轴为研究对象,从动态回转精度的定义、测试方法出发,对动态回转精度进行了深入分析。分析决定采用适合课题要求的双向测量法测量高速电主轴的动态回转精度,对测试过程中使用的数理统计误差分离技术进行了详细的公式推导,得到了动态回转精度在线测试的完整流程。在实验室现有电主轴的基础上,按需选择了必要的传感器、数据采集卡等组成了测试系统的硬件部分,基于Qt开发出测试软件,搭建出了一套稳定、可靠、高精度的电主轴动态回转精度测试系统,并进行了测试实验进行验证,得到的结果符合实际情况。该论文搭建的测试系统为电主轴性能分析提供了理论依据以及技术支撑。