高速機床傳動系統(tǒng)特性的研究.pdf

1、本課題是圍繞CHH6125臥式車削中心的研制開發(fā)而展開的。CHH6125臥式車削中心是沈陽第一機床廠承擔國家863和十五攻關(guān)“精密制造與數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)研究和應(yīng)用開發(fā)”項目中的“高速、高精密數(shù)控車床”課題(NO.2001BA203807-01)后研制與開發(fā)的產(chǎn)品。 高速機床是當今的主要發(fā)展趨勢之一，而高速機床對于傳動系統(tǒng)即主軸系統(tǒng)和進給系統(tǒng)有很高要求，不僅要有高的主軸轉(zhuǎn)速和進給速度，而且還需要具有高的主軸和進給系統(tǒng)運動加速度。對于高

2、速機床，主軸系統(tǒng)性能的優(yōu)劣將直接影響機床的最終性能，因此，對機床主軸系統(tǒng)的性能進行研究，建立機床主軸系統(tǒng)有限元模型，在產(chǎn)品的設(shè)計階段對其性能進行評價，對于提高機床產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量非常重要。 論文首先針對高速機床的關(guān)鍵部件主軸系統(tǒng)和進給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和動態(tài)特性進行了研究和分析，深入研究了高速機床的進給系統(tǒng)，并推導(dǎo)了一般情況下機床進給加速度計算公式，分析了影響進給系統(tǒng)加速度性能的主要因素和影響情況；還研究了高速電主軸的傳熱學特性，并分析確

3、定了主軸系統(tǒng)的各種熱力學參數(shù)的確定方法。針對CHH6125臥式車削中心，確定了對電主軸系統(tǒng)進行熱分析所需要的各種熱力學參數(shù)。 其次，文中分別采用理論建模和有限元分析的方法對機床主軸系統(tǒng)的熱力學性能和進給系統(tǒng)的動態(tài)性能進行了分析和研究。包括針對CHH6125臥式車削中心的第一主軸和第二主軸進行有限元熱分析并進行穩(wěn)態(tài)溫度場的計算；運用多剛體動力學仿真的方法，驗證上文中的進給加速度計算方法的正確性及其計算結(jié)果的準確性。 最后，