隨著科學技術的飛速發(fā)展,超精密加工技術水平已經(jīng)成為衡量一個國家綜合實力強弱的重要標志之一。超精密機床是超精密加工技術中的重要裝備。超精密機床的主軸直接參與到加工過程中,其回轉精度將直接影響加工工件的精度。超精密機床主軸系統(tǒng)是一個集機械結構、伺服控制系統(tǒng)和靜壓系統(tǒng)為一體的復雜系統(tǒng),各部件的穩(wěn)定性都會影響主軸的動態(tài)特性。本文對三軸超精密機床的主軸系統(tǒng)主要部件進行研究,針對超精密主軸系統(tǒng)自身引起的振動以及主軸外部因素振動對主軸的影響等問題進行討論,為解決振源識別問題提供一定的參考。首先,本文研究了超精密氣浮主軸系統(tǒng)中電機對主軸運動的影響,明確了電機的轉子偏心對工件加工表面的影響。以超精密機床氣浮主軸系統(tǒng)中常采用的永磁同步電機為研究對象,對電機偏心狀態(tài)下不平衡磁拉力進行理論建模和仿真研究,得到電機不平衡磁拉力隨偏心率的變化規(guī)律;建立了電機偏心影響下的工件表面三維形貌的預測模型;采用加工端平面的實驗方法對此模型進行驗證,研究電機偏心對加工形貌的影響規(guī)律。其次,超精密氣浮主軸部件是一個復雜的系統(tǒng),因此本文通過建立轉子動力學系統(tǒng)模型應用仿真得到氣體靜壓軸承的承載能力和剛度對主軸系統(tǒng)的影響;進一步對電... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

超精密應用器械[1]

圖 1-2 美國 LODTM 大型金剛石車床[2]精密多軸聯(lián)動機床可以實現(xiàn)多自由度的旋轉，可以在更復雜的零提高零件的精度。特別是美國、日本和德國，對五軸超精密機床水平的研究，極大的提高了本國的軍事和科技發(fā)展水平。國內對研究起步較晚，但在眾多的大學，研究機構和公司對超精密技術努力下，國內超精密技術穩(wěn)步提高，不斷地縮短與發(fā)達國家之間 選題意義精密機床主要由主軸系統(tǒng)和進給系統(tǒng)組成，兩者協(xié)調運行是超精。主軸系統(tǒng)和進給系統(tǒng)的動態(tài)性能決定了機床的精度。主軸通過件，直接參與到切削加工的過程中。機床主軸的不平衡回轉將導振動，進而對工件加工質量產生極大影響，因此國內外眾多學者主軸系統(tǒng)都進行了廣泛的研究并給予高度的重視。機作為主軸的驅動系統(tǒng)對主軸系統(tǒng)回轉運動影響極大。本課題選同步電機作為主軸電機進行研究，電機采用后置式安裝方式。由

圖 1-3 摩爾公司 Nanotech 250UPL[6]citech 公司的 Nanoform X 小框架金剛石車床、Naneform L 機床等均采用了 HS150 主軸，熱穩(wěn)定性極小于 1 nm；Nanoform L1000 機床采用大載荷 H0ultra 車床采用高速 HS75 主軸，其主軸型號參數(shù)如軸如圖 1-4 所示。表 1-1 主軸形貌參數(shù)表型 高速 HS75 主軸 HS150 主軸 大載積分無刷電機 積分無刷電機 積 105 N/μm 230 N/μm 35 N/μm 130 N/μm 軸向/徑向≤20nm 軸向/徑向≤15 nm 軸向度 ±1 弧秒 ±1 弧秒 度 2500 rpm 1500 rpm

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2985065