高速高精密機床主軸系統(tǒng)熱變形分析與研究.pdf

1、高速加工能大大地提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本,是一項非常有前景的先進制造技術(shù)。高速機床是實現(xiàn)高速加工的首要條件。高速電主軸是高速機床的核心部件,在高速機床的研究和發(fā)展中有重要的意義。與傳統(tǒng)的傳動方式相比,高速電主軸使用內(nèi)裝式電機,取消了諸如齒輪、皮帶等中間傳動環(huán)節(jié),實現(xiàn)了機床的“零傳動”。 在高速機床中,電主軸單元各零件的剛度和精度都比較高,工作負荷卻不大,電主軸因切削力引起的加工誤差比較小。然而,由于內(nèi)裝式電機的損耗發(fā)熱和軸承的摩

2、擦發(fā)熱,使得高速電主軸的發(fā)熱量很大,高速機床由此產(chǎn)生的熱變形造成的加工誤差達到零件總加工誤差的60％～80％,大大地降低了高速機床的加工精度。迄今為止,人們對高速電主軸的熱態(tài)特性仍缺乏足夠的認識,因此極大地限制了高速電主軸的有效應用。高速電主軸在高速下會因熱的原因而在瞬間出現(xiàn)故障,甚至連警報信號都來不及發(fā)出。因此必須對高速電主軸的熱態(tài)特性進行分析,以降低電主軸的溫升,減小電主軸的熱變形。 本文首先介紹了高速電主軸基本結(jié)構(gòu)和工作原