卧式加工中心主轴静刚度特性的试验研究

介绍了卧式数控加工中心主轴的静刚度特性所开展的试验研究。根据预加载荷测得的静刚度试验数据,应用最小二乘法拟合得到主轴在加载和卸载时的静刚度曲线。研究后发现,主轴卸载刚度大于加载刚度;相同结构尺寸机床,主轴最高转速低的机床主轴静刚度要高于主轴最高转速高的机床;相同最高转速和结构的机床,尺寸大的机床主轴静刚度要高于尺寸小的机床;采用电主轴结构的机床主轴静刚度要高于同类型采用机械式主轴结构的机床。研究结果可以对国产卧式加工中心改善主轴部件静刚度设计提供参考。

数控机床主轴静刚度试验

主轴静刚度是数控机床的重要性能指标之一,受主轴结构、加工和机床装配等众多因素的影响,且与机床的寿命、加工精度及效率密切相关,对机床主轴进行静刚度试验是获得静刚度值最直接、最有效的方法。

机床主轴单元装配工艺对主轴静刚度影响的分析与研究

主轴单元是机床的核心部件之一,其制造精度及性能直接决定了机床品质的优劣。为打造符合高精高速要求的精品机床,提高机床的稳定性,沈阳机床股份有限公司以某型号主轴单元为研究对象,通过提高主轴静刚度的方式来保证主轴综合性能。本文即是分析研究影响主轴静刚度的诸多制造因素,依此优化主轴单元的传统装配工艺,并通过测试验证优化结果,旨在探讨并提供一套使用工艺方法提高主轴静刚度问题的解决方案。

主轴的静刚度计算与检测

对主轴单元的径向刚度进行了理论分析,基于赫兹理论计算了支撑主轴的角接触球轴承和精密双列圆柱滚子轴承的刚度,建立主轴轴承-转子系统的有限元模型,进行了有限元分析。同时,对主轴的静刚度进行检测,对检测数据进行处理与分析,得到主轴的静刚度值。试验结果表明:主轴的理论刚度计算与有限元分析方法具有可行性,与检测的结果基本一致,为研究主轴的静刚度提供了理论支撑。

磨床主轴热特性分析及热变形补偿策略

针对五轴数控可转位刀片周边工具磨床建立了砂轮-主轴-轴承-主轴箱的主轴部件有限元模型,分析了主轴部件的热源及其发热量的计算公式,通过有限元仿真计算得到磨床主轴的热稳态温度场和热变形量,进行了主轴热特性分析。在不增加温度、位移传感器的基础上提出了有效的主轴热变形补偿策略,实现刀片加工精度达到5μm的精度要求。