【摘要】：主軸部件是高檔數控機床的重要功能部件,對其性能進行檢測和分析,找出其中的不足之處并進行優(yōu)化改進,是保證整機良好性能和可靠性的基礎,對提高機床加工精度具有重要的指導意義。為了找出主軸部件的薄弱環(huán)節(jié),提升其性能和質量,對主軸部件展開測試技術研究。首先,分析影響主軸性能及工作精度的關鍵因素,確定性能評價參數。又結合國家檢測標準,提出分析測試方法,建立一套較為完整的主軸部件綜合性能檢測規(guī)范。為了解高速電主軸的動態(tài)特性,對基于高速電主軸單元-主軸箱體結合面特性的電主軸進行仿真分析得到它的動剛度、固有頻率和振型。采用方便快捷的錘擊法驗證分析方法的合理性和有效性,為主軸產品的設計分析以及下一步的測試平臺搭建提供理論依據。依據檢測規(guī)范和分析結果,設計出適用于不同規(guī)格、不同結構的主軸測試平臺,并自主研發(fā)了與測試平臺相匹配的測試軟件。同時,對測試平臺的龍門架結構進行模態(tài)分析與靜力學分析,結果表明能夠滿足試驗要求。整個測試系統(tǒng)具有數據采集、傳送、處理、評價及輸出功能,可以對主軸部件的剛度、回轉精度、溫度、噪聲、振動等性能參數進行在線實時測量和分析,實現(xiàn)主軸功能部件性能測試的集成化與自動化。以青海華鼎裝備制造有限公司生產的GZ35000型電主軸為例,對測試系統(tǒng)進行試驗驗證,證明該系統(tǒng)具有通用性和系統(tǒng)性,便于操作與維護,能夠較準確地檢測出主軸部件的各個性能參數。通過對測試數據進行處理分析,總結出此類型的高速電主軸具有較好的綜合性能。但是其在振動方面的性能還有待改進,可以通過提高剛度、減少質量的方法提高電主軸固有頻率。
[Abstract]:Spindle component is an important functional component of high-grade CNC machine tool. Testing and analyzing its performance, finding out its shortcomings and optimizing and improving it is the basis to ensure the good performance and reliability of the whole machine. It is of great guiding significance to improve the machining accuracy of machine tools. In order to find out the weak links of spindle components and improve their performance and quality, the test technology of spindle components is studied. Firstly, the key factors affecting the performance and working accuracy of the spindle are analyzed, and the performance evaluation parameters are determined. Combined with the national testing standard, the analysis and test method is put forward, and a set of more complete comprehensive performance testing specification for spindle components is established. In order to understand the dynamic characteristics of high speed motorized spindle, the dynamic stiffness, natural frequency and vibration mode of motorized spindle based on the joint surface characteristics of high speed motorized spindle unit and spindle box are obtained by simulation and analysis. A convenient and fast hammering method is used to verify the rationality and effectiveness of the analysis method, which provides a theoretical basis for the design and analysis of spindle products and the construction of the next test platform. According to the test specification and analysis results, the spindle test platform suitable for different specifications and structures is designed, and the test software matching with the test platform is developed. At the same time, the modal analysis and statics analysis of the gantry structure of the test platform are carried out, and the results show that it can meet the test requirements. The whole test system has the functions of data acquisition, transmission, processing, evaluation and output. It can measure and analyze the stiffness, rotation accuracy, temperature, noise, vibration and other performance parameters of the spindle components in real time on-line. The integration and automation of performance testing of spindle functional components are realized. Taking GZ35000 motorized spindle produced by Qinghai Huading equipment Manufacturing Co., Ltd as an example, the test system is tested and verified, which proves that the system is universal and systematic, and is convenient for operation and maintenance. The performance parameters of the spindle components can be detected more accurately. Through the processing and analysis of the test data, it is concluded that this type of high speed motorized spindle has good comprehensive performance. However, its vibration performance still needs to be improved, and the natural frequency of motorized spindle can be improved by improving stiffness and reducing mass.
【學位授予單位】：青海大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG659

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本文編號：2478320