【正文】 ......... 7 對(duì)主軸組件的基本要求 ......................................................................................... 7 旋轉(zhuǎn)精度 ......................................................................................................... 7 靜剛度 .......................................................................................................... 7 抗振性 ............................................................................................................. 8 熱變形 ............................................................................................................. 8 耐磨性 ............................................................................................................. 8 車床主軸常用滾動(dòng)軸承 .......................................................................................... 8 軸承選型 ......................................................................................................... 8 軸承精度 ......................................................................................................... 9 第頁共 34 頁 軸承的剛度 .................................................................................................... 10 CK6132 主軸軸承剛度計(jì)算 ............................................................................. 11 主軸的結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) ................................................................................................... 11 主軸直徑的選擇 ............................................................................................ 12 主軸材料及熱處理 ......................................................................................... 12 的主軸結(jié)構(gòu)（ 如圖 所示） ........................................................... 12 第四章 基于 ANSYS 的 CK6132 主軸的靜力分析 .......................................................... 13 主軸靜力分析概述 ............................................................................................... 13 線性靜力分析的基本步驟 .................................................................... 13 機(jī) 床主軸組件彎曲剛度 ................................................................................. 14 CK6132 主軸的典型工況 ............................................................................ 16 CK6132 主軸靜力分析 ....................................................................................... 17 主軸 ANSYS 分析的一般過程 .............................................................. 17 CK6132 主軸組件組件剛度分析 ......................................................................... 21 第五章 基于 ANSYS 的 CK6132 主軸的模態(tài)分析 ........................................................... 23 主軸的模態(tài)分析 .................................................................................................. 23 ................................................................ 23 ANSYS 模態(tài)提取方法 ...................................................................................... 23 CK6132 數(shù)控車床主軸組件的模態(tài)分析 ....................................................... 24 模態(tài)分析結(jié)果與分析 .......................................................................................... 29 第六章總結(jié) ................................................................................................................... 30 數(shù) 控車床主傳動(dòng) ....................................................................................... 30 主軸的靜態(tài)性能。根據(jù)不出現(xiàn)切削自激振動(dòng)的條件判定，CK6132數(shù)控車床的切削穩(wěn)定性較差。 第六章總結(jié) 數(shù)控車床主傳動(dòng) CK6132 數(shù)控車床主傳動(dòng)采用通用變頻器和普通異步交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 4. 施加邊界條件 Main Menu:SolutionDefine LoadApplyStructuralDisplacementon node命令，選擇后端面所在的軸承，坐標(biāo)為（ ， ），施加 UY,UZ 的的二個(gè)約束。 第頁共 34 頁 圖 主軸組件在切深方向的變形 第五章 基于 ANSYS 的 CK6132 主軸的模態(tài)分析 主軸的模態(tài)分析 模態(tài)分析的目的是確定結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性（結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型），結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性，是結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，也是更詳細(xì)的動(dòng)力分析（瞬態(tài)動(dòng)力分析、諧響應(yīng)分析、譜分析）的基礎(chǔ)。刀具材料 — 硬 質(zhì)合金， γ =60 α =50。包括列表、圖示分析結(jié)果，也可以動(dòng)態(tài)顯示振動(dòng)模型或其他分析圖形。在 CK6132 主軸力載荷步中，切深抗力和進(jìn)給抗力施加在工件的切削點(diǎn)處，主切削力移到工件下方，該力平移產(chǎn)生的力矩在轉(zhuǎn)矩載荷步中處理，齒輪上的作用力等效為 Y坐標(biāo)方向、 Z坐標(biāo)方向的的力和一力偶，其中力施加于主軸的力載荷步，力矩在轉(zhuǎn)矩載荷步中處理（圖 ）。單元的劃分很方便，只須在相關(guān)的線或面上定義出單元的長(zhǎng)度或要?jiǎng)澐值谋壤?ANSYS 會(huì)自動(dòng)形成單元及節(jié)點(diǎn)，也可以用自適應(yīng)網(wǎng)格劃分自動(dòng)生成網(wǎng)格。CK6132 主軸利用 AUTOCAD 繪制三維模型，利用 ANSYS 的接口把 AUTOCAD 繪制的三維模型導(dǎo)入到 ANSYS 中進(jìn)行育限元 分析。 表 主軸 組件的阻尼比 主軸組件的結(jié)構(gòu) 阻尼比 ζ 說 明 滾動(dòng)軸承 雙列向心短圓柱滾子軸承，向心推力軸承 ~ 指主軸前軸承。 Kab 降低則 blim 將增加。機(jī)床主振動(dòng)方向一般也不在 Y 向。臥式銑床工作臺(tái)寬 B=200mm 和 250 mm時(shí)， K=100N/μ m； B=320mm 時(shí)， K=120N/μ m。 m2/rad) () 式中 MN—— 作用的鈕矩（ N前者用于整個(gè)模型 在某一載荷步（時(shí)間點(diǎn)）的結(jié)果。前端錐孔為莫氏錐度 5 號(hào)，材料 45 鋼。 在幾何形狀一 定時(shí)，主軸的剛度決定于材料的彈性模量。因此，只能根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，初步選擇主軸直徑。時(shí)的徑向和軸向載荷分別為： Fr=Fre+Fa0ctgα () Fa=Fae+Fao () 式中 Fre—— 徑向和軸向外載荷（ N） Fao—— 預(yù)緊力（ N） ， α —— 接觸角（ 0） CK6132 主軸軸承剛度計(jì)算 CK6132 主軸前支承采用 D3182115(NN30K)雙列圓柱滾予軸承，精寰等級(jí)相當(dāng)于 P5 級(jí)；后支承采用 D20xx113E 圓錐滾子軸承和 D8113 平底推力軸承，精度等級(jí)相當(dāng)于 P5 級(jí)。數(shù)控機(jī)床 ,可按精密級(jí)或高精度級(jí)選用。高精度主軸可用 P2 級(jí)。這種軸承與雙列圓柱滾子軸承相配套，用來承受軸向載荷。 主軸軸承，主要應(yīng)根據(jù)精度、剛度和轉(zhuǎn)速來選擇。 滾動(dòng)軸承摩擦阻力小，可以預(yù)緊，潤(rùn)滑維護(hù)簡(jiǎn)單，能在一定的轉(zhuǎn)速范圍和載荷變動(dòng)范圍下穩(wěn)定工作，在數(shù)控機(jī)床上廣泛采用。 由于受熱膨脹是材料的固有性質(zhì)，因此高精度機(jī)床如加工中心等要進(jìn)一步提高加工精度，往往受到熱變形的限制。 第頁共 34 頁 抗振性 工件的振動(dòng)會(huì)影響工件的表面質(zhì)量、刀具的耐用度和主軸軸承的壽命，還會(huì)產(chǎn)生噪聲，影響工作環(huán)境。 當(dāng)主軸以工作轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，與低速時(shí)相比，其旋轉(zhuǎn)精度有所不同。 第頁共 34 頁 第三章 主軸組件 對(duì)主軸組件的基本要求 主軸組件是機(jī)床的重要組成部分之一。電動(dòng)機(jī)為YD132M8/4, 轉(zhuǎn)速為 720/1440r/min，功率為 3/。 CK6132 車床主軸極限轉(zhuǎn)速為 nmin＝ 100r/min， nmax=1800r/min. ③主軸的調(diào)速范圍 Rn=nmax/nmin () ④計(jì)算轉(zhuǎn)速 車床主軸轉(zhuǎn)速不僅取決于切削速度而且還決定于工件的直徑。 主要研究?jī)?nèi)容 ①數(shù)控車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主傳動(dòng)變速的參數(shù) 第頁共 34 頁 主傳動(dòng)變速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 數(shù)控車床的主軸驅(qū)動(dòng)方式 CK6132 數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)分析 ② CK6132 數(shù)控車床主軸結(jié)構(gòu) 主軸組件的基本要求 車床 主軸常用滾動(dòng)軸承及剛度計(jì)算 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) CK6132 數(shù)控車床主軸結(jié)構(gòu) ③ CK6132 數(shù)控