1. 研究目的与意义

国内外研究现状、水平及存在的问题：随着机械制造生产模式的演变,对机械制造装备提出了不同的要求.在50年代“刚性”生产模式下，通过提高效率，自动化程度,进行单一或少品种的大批量生产，以“规模经济”实现降低成本和提高质量的目的。从90年代开始，为了对世界生产进行快速响应，逐步实现社会制造资源的快速集成，要求机械制造装备的柔性化程度更高,采用拟实制造和快速成形制造技术。工业发达国家都非常注重机械制造业的发展，为了用先进技术和工艺装备制造业，机械制造装备工业得到先发展。对比之下，我国目前机械制造业的装备水平还比较落后，表现在大部分工厂的机械制造装备基本上是通用机床加专用工艺装备，数控机床在机械制造装备中的比重还非常低，导致“刚性”强,更新产品速度慢，生产批量不宜太小，生产品种不宜过多；自动化程度基本上还是“一个工人，一把刀，一台机床”，导致劳动生产率低下，产品质量不稳定。 因此，要缩小我国同工业发达国家的差距,我们必须在机械制造装备方面大下功夫，其中最重要的一个方面就是增加数控机床在机械制造装备中的比重。数控设备的发展趋势的六个方面：智能化、网络化、高速、高精度、符合、环保。“十二五”规划将振兴装备制造业作为推进工业结构优化升级的主要内容，数控铣床则成为振兴装备制造业的重点之一。未来，我国将重点发展高速、精密、复合数控金切铣床;重型数控金切铣床;数控特种加工铣床;大型数控成形冲压设备及数控铣床的相关部件等。

2、选题的目的、意义：

随着科学技术的发展，机械产品的结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高，更新换代频繁，生产类型由大批大量生产向多品种小批量生产转化。因此，对机械产品的加工相应地提出了高精度、高柔性与高度自动化的要求。在机床行业，由于采用了数控技术，许多过去在普通机床上无法完成的工艺内容得以完成，大量普通机床为数控机床所代替，这就极大地促进了机床行业的技术进步和行业发展。的不断发展完善，plc具有了通过自身输出脉冲直接控制步进电动机的功能，这样就有利于步进电动机的精确控制。

轴和刀柄的联结更可靠,承载能力更强。由于夹紧力的作用,hsk刀柄法兰面与主轴端面紧密贴合,法兰面起到了支撑作用,它阻止了hsk刀柄的变形,提高了hsk工具系统的刚度。只要刀柄法兰面与主轴端面不分离,即整个表面存在一定的接触压应力,那么这种支撑作用就一直存在。当hsk刀柄受到载荷(径向力或弯矩)时,随着载荷的增加,hsk法兰面某一侧的接触应力将逐渐减少。刀柄的变形主要是其前端圆柱部分的变形,由于该部分圆柱直径比同规格的bt刀柄大许多,而刚度与直径的四次方成正比,所以 hsk工具系统的刚度比传统的bt工具系统的刚度高5～7倍。4. 主轴轴承的各种摩擦会随主轴转速的升高而加剧，发热量也随着增大，温升增加，轴承的预紧力增加。反过来又加剧了轴承的发热，因此轴承将采用油气润滑。5. 采用外循环水冷却系统，在主轴外设有冷却水箱和冷却水循环泵，在内置电机定子的外加 ——铝质的外套，外套的外壁开有槽。电主轴工作时，循环水泵连续地将冷却水压入电主轴内，在槽流动，并形成循环，将电机产生的热量带到电主轴外，达到冷却电机的目的。

2. 研究内容与预期目标

（1） 完成驱动电机的选型；

（2） 完成数控铣床的主轴传动系统的结构设计；

（3） 完成系统中重要部件的强度校核。

3. 研究方法与步骤

1.研究方法：

根据电主轴的实际运行特点，将轴承、主轴、电动机、轴承座作为一个系统进行动力学分析，同时充分考虑支承刚度非线性、主轴热扩散及热变形等热态性能对主轴动态性能的影响，并对整个电主轴进行动态优化设计。

2.研究步骤：

4. 参考文献

[1] 濮良贵，记名刚，机械设计，第六版，北京:高等教育出版社，1996.

[2] 机械工程手册机电工程手册编辑委员会，工程手册，第二版，北京:机械工业出版社，1996.4

[3] 徐灏，机械设计手册，北京:机械工业出版社，1991.

5. 工作计划

（1）2022-01-10～2022-03-10查阅文献资料，确定毕业设计工作任务，撰写开题报告；

（2）2022-03-11～2022-03-26翻译外文文献，分析任务目标，确定总体方案；

（3）2022-03-27～2022-04-15完成系统的硬件设计；