數(shù)控車床靜壓氣體軸承主軸系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模及靜特性研究.pdf

1、超精密加工技術(shù)是一門新興的綜合性加工技術(shù)，是一個(gè)國(guó)家機(jī)械行業(yè)水平高低的重要體現(xiàn)，也已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。航空航天、國(guó)防工業(yè)及微電子等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)均和超精密加工技術(shù)密切相關(guān)，超精密數(shù)控車床的研制與開(kāi)發(fā)是超精密加工技術(shù)最主要的研究?jī)?nèi)容之一。氣體軸承是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型軸承，具有回轉(zhuǎn)精度高、使用壽命長(zhǎng)、無(wú)污染和爬行等特點(diǎn)。隨著工業(yè)應(yīng)用對(duì)高速度、高精度加工技術(shù)的要求越來(lái)越高，精密數(shù)控車床的主軸系統(tǒng)采用回轉(zhuǎn)

2、精度更高、溫升更小的氣體軸承支承將成為今后的發(fā)展趨勢(shì)。
　　 本文研究的主要內(nèi)容是把靜壓氣體軸承的優(yōu)點(diǎn)與數(shù)控車床的精密加工要求相結(jié)合，嘗試對(duì)現(xiàn)有的數(shù)控車床主軸系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新改造，利用數(shù)控車床精密加工時(shí)進(jìn)給量小以及靜壓氣體軸承雖然承載相對(duì)較小，但是回轉(zhuǎn)精度高的特點(diǎn)，把小孔節(jié)流靜壓氣體軸承應(yīng)用于數(shù)控車床主軸支承以提高其加工精度。論文重點(diǎn)對(duì)氣體潤(rùn)滑機(jī)理和靜壓氣體軸承的工作原理進(jìn)行了深入探討和分析，運(yùn)用有限元法將雷諾( Reynolds)

3、方程離散化，采用超松弛迭代法和比例分割法對(duì)小孔節(jié)流靜壓氣體軸承的靜態(tài)特性進(jìn)行分析和研究，確定了數(shù)控車床用小孔節(jié)流靜壓氣體軸承的基本參數(shù)；之后用小孔節(jié)流靜壓氣體軸承作為數(shù)控車床主軸支承，建立靜壓氣體軸承氣膜力模型，建立靜壓氣體軸承主軸轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)其主軸系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析；最后，在Pro/E4.0軟件中建立數(shù)控車床主軸的三維實(shí)體模型，將模型用IGES格式導(dǎo)入ANSYS Workbench12.0軟件中進(jìn)行了有限元分析，通過(guò)模態(tài)分析