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1. 研究目的与意义(文献综述)
由于高速加工不但可以大幅度提高加工效率,而且还可以显著提高工件的加工质量,所以其应用领域非常广泛,特别是在航空航天、汽车和模具等制造业中。于是,具有高速加工能力的数控机床已成为市场新宠。目前,国内外各著名机床制造商在高速数控机床中广泛采用电主轴结构,特别是在复合加工机床、多轴联动、多面体加工机床和并联机床中。电主轴是高速数控加工机床的“心脏部件”,其性能指标直接决定机床的水平,它是机床实现高速加工的前提和基本条件。
高速电主轴是高精密数控机床的核心功能部件, 它将机床主轴与主轴电机融为一体, 即电机定子装配在主轴套筒内, 电机转子和主轴做成一体, 从而把机床主传动链的长度缩短为零, 实现了机床的“零传动”。高速电主轴具有结构紧凑、质量轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快等优点, 不但转速高、功率大, 还有一系列控制主轴温升和振动等机床运行参数的功能, 以确保其高速运转的可靠性与安全性。
电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术,它与直线电机技术,高速刀具技术一起,将会把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件,它包括电主轴本身及其附件:电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置。
2. 研究的基本内容与方案
(一)国内现状及发展动态:
国内对电主轴技术的研究始于20实际60年代,主要用于零件表面磨削,这种电主轴的功率低,刚度小,并且它采用无内圈式向心推力轴承,限制了高速电主轴的产业化。
到80年代,随着国内高速主轴轴承的开发成功,研制出一系列高刚度、高速电主轴,广泛应用于各种内圆磨床和各个机械制造领域。在90年代后由磨用电主轴转向铣用电主轴,它不仅能加工各种形体复杂的模具,而且开发了用于木工机械用的风冷式高速铣用电主轴,推动了高速主轴在切削中的应用性。
3. 研究计划与安排
(一)准备阶段
1.2020年 1月 10日至2020年2 月 24日,查阅收集文献资料,确定论题,完成开题报告。
2.2020年 2月25 日至2020年 3月 22日,充实和完善课题设计资料并完成初步设计要求
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 刘成颖, 郑烽, 王立平. 高速电主轴中主轴-机壳振动传递力学模型[j]. 清华大学学报(自然科学版), 2018(7).
[2] 黄伟, 孙乐乐, 丁建峰. 风电主轴轴承试验机悬臂梁静力学分析与结构优化设计[j]. 机电信息, 2019(24).
