當(dāng)前,大多數(shù)國(guó)產(chǎn)動(dòng)梁龍門(mén)機(jī)床主軸輸出扭矩低,移動(dòng)組件剛性差,切削效率低、成本高。還有部分機(jī)床主軸扭矩較大,但工作轉(zhuǎn)速低,無(wú)法完成高精度加工。為滿足工件高效高精度加工需求,校企合作開(kāi)發(fā)新型大扭矩龍門(mén)機(jī)床主軸與動(dòng)橫梁系統(tǒng)。采用有限元分析與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,設(shè)計(jì)大扭矩主軸系統(tǒng)并分析主軸與動(dòng)橫梁系統(tǒng)力學(xué)特性與熱特性,實(shí)現(xiàn)高效高精加工。（1）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主軸+中間碳纖維聯(lián)軸器+過(guò)渡軸結(jié)構(gòu)的主軸系統(tǒng),使其最大輸出扭矩達(dá)到1700Nm。應(yīng)用有限元法分析主軸剛度、強(qiáng)度,結(jié)果滿足重載切削要求。并對(duì)主軸進(jìn)行雙面動(dòng)平衡校驗(yàn),最終校正面最大剩余不平衡量為63.7g·mm,符合ISO 1940-2-1997 G1級(jí)精度標(biāo)準(zhǔn)。（2）采用有限元法并結(jié)合相關(guān)試驗(yàn)研究,分析主軸系統(tǒng)溫度場(chǎng)并建立熱誤差補(bǔ)償模型。首先通過(guò)試驗(yàn)獲得各測(cè)溫點(diǎn)在不同工況下的溫度隨時(shí)間變化曲線圖,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到4000rpm時(shí),測(cè)溫點(diǎn)最高溫度為43.0℃,75min左右達(dá)到熱平衡。接著由穩(wěn)態(tài)熱分析得到應(yīng)用循環(huán)油冷卻系統(tǒng)后且主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到4000rpm時(shí),前軸承外圈溫度較未應(yīng)用冷卻系統(tǒng)時(shí)下降15.1℃。隨后由瞬態(tài)熱分析得到各測(cè)溫點(diǎn)在不同工況下的溫度隨時(shí)... 

【文章來(lái)源】：蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖１－２?ＧＫＵ５０Ｅ系列動(dòng)梁龍門(mén)機(jī)床?圖ｉ－３?ＸＨ２１３０型動(dòng)梁龍門(mén)機(jī)床??

第一章緒論?大扭矩龍門(mén)機(jī)床主軸與動(dòng)橫梁系統(tǒng)力學(xué)與熱特性分析??滑座與滑枕?????，上ｌ＾ｅ三Ａ??圖１－１動(dòng)梁龍門(mén)機(jī)床示意圖??１．２課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀??１．２．１國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀??我國(guó)針對(duì)重型龍門(mén)機(jī)床的研發(fā)工作起步較晚，目前龍門(mén)機(jī)床的主軸與橫梁系統(tǒng)仍??是國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者的研究重點(diǎn)。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)重型動(dòng)梁龍門(mén)機(jī)床的企業(yè)不多，海天精工??ＧＫＵ５０Ｅ系列動(dòng)梁龍門(mén)機(jī)床，如圖１－２所示，其方滑枕的重心接近動(dòng)橫梁中心，這樣??的設(shè)計(jì)保證了機(jī)床的整體剛性與精度。機(jī)床重復(fù)定位精度±〇．〇〇３ｍｍ／１０００ｍｍ，主軸最??大轉(zhuǎn)速為２０００ｒｐｍ。機(jī)床Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｗ軸快移速度分別為１０ｍ／ｍｉｎ、１０ｍ／ｍｉｎ、１０ｍ／ｍｉｎ、??２ｍ／ｍｉｎ。機(jī)床Ｘ、Ｙ、Ｚ軸最大切削速度均為６ｍ／ｍｉｎ。??圖１－２?ＧＫＵ５０Ｅ系列動(dòng)梁龍門(mén)機(jī)床?圖ｉ－３?ＸＨ２１３０型動(dòng)梁龍門(mén)機(jī)床??濟(jì)南二機(jī)集團(tuán)ＸＨ２１３０型動(dòng)梁龍門(mén)機(jī)床，如圖１－３所示，機(jī)床Ｘ、Ｙ、Ｚ軸使用??滾柱直線導(dǎo)軌，正常進(jìn)給、快移速度高。機(jī)床Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｗ軸快移速度分別為１０ｍ／ｍｍ、??１０ｍ／ｍｉｎ、６ｍ／ｍｉｎ、２ｍ／ｍｉｎ，?Ｘ、Ｙ、Ｚ?車(chē)由工作進(jìn)給速度為?５？５０００ｍｍ／ｍｉｎ，?Ｗ?軸工作??２??

第一章緒論?大扭矩龍門(mén)機(jī)床主軸與動(dòng)橫梁系統(tǒng)力學(xué)與熱特性分析??泛認(rèn)可。該系列機(jī)床采用模塊化設(shè)計(jì)方法，可根據(jù)客戶需求配置不同類(lèi)型的工作臺(tái)、??不同截面的滑枕、不同功率的主軸等。移動(dòng)部件速度快、精度高、穩(wěn)定性好。??圖１－６?Ｍａｓｔｅｒ?Ｔｅｃ系列動(dòng)梁龍門(mén)機(jī)床??國(guó)外Ｓｃｈｅｎｃｋ、Ｓｉｇｍａ、Ｒｉｏｎ等品牌動(dòng)平衡儀，可便捷地應(yīng)用于龍門(mén)機(jī)床主軸動(dòng)??平衡校驗(yàn)。Ｋｅｎｎａｍｅｔａｌ開(kāi)發(fā)的環(huán)形電磁式平衡裝置，成對(duì)安裝于機(jī)床主軸端部，工作??時(shí)適量調(diào)整環(huán)狀平衡體間距，２ｓ內(nèi)即可完成動(dòng)平衡校正操作。Ｓｈｉｎ等設(shè)計(jì)出一種應(yīng)??用于機(jī)床主軸動(dòng)平衡調(diào)整的電機(jī)驅(qū)動(dòng)式平衡頭，工作時(shí)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)配重塊移動(dòng)，該平??衡頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但是可靠性差［４５］。Ｍｏｏｎ等應(yīng)用簡(jiǎn)單可靠的電磁式平衡裝置以減少高速??主軸的動(dòng)不平衡量，并通過(guò)試驗(yàn)證明了在包括臨界轉(zhuǎn)速在內(nèi)的所有轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，主軸??的動(dòng)平衡精度滿足高精加工要求［４６］。Ｈｒｅｄｚａｋ等開(kāi)發(fā)出新型電磁驅(qū)動(dòng)可變式平衡儀，??該設(shè)備為環(huán)形，安裝于旋轉(zhuǎn)軸上后，依靠裝置內(nèi)環(huán)形凹槽中作徑向位移的鋼球?qū)崿F(xiàn)動(dòng)??平衡補(bǔ)償，該裝置的最大優(yōu)點(diǎn)是可應(yīng)用于位置可變的旋轉(zhuǎn)軸的動(dòng)平衡補(bǔ)償，應(yīng)用范圍??廣［４７］。Ｒｏｄｒｉｇｕｅｓ等對(duì)某型號(hào)雙面動(dòng)平衡機(jī)進(jìn)行研究，建立了考慮支承各向異性與轉(zhuǎn)??子加速度影響的數(shù)學(xué)模型；并考慮到不平衡量的對(duì)稱性，利用等變分歧理論推導(dǎo)出保??證平衡機(jī)校正精度的必要條件；最后通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了該型動(dòng)平衡機(jī)的校正精度，研宄??成果對(duì)于提高同類(lèi)設(shè)備的校正精度具有重要意義［４８］。??國(guó)外學(xué)者Ｍａｒｙ等總結(jié)十余年的研究成果，認(rèn)為高端機(jī)床總誤差的５０％？７０％為??熱誤差Ｃｈｉｅｎ等建立機(jī)床電主軸水冷套筒熱流固耦

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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