【摘要】： 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械制造技術(shù)朝著高速、低消耗、優(yōu)質(zhì)和高精度的方向邁進(jìn)。高速加工與高精密加工、高能束加工、柔性自動化加工一起,構(gòu)成了當(dāng)今機(jī)械制造中的四大先進(jìn)制造技術(shù)。高速高精密加工不僅具有極高的生產(chǎn)率,而且可顯著地提高零件的加工精度和表面質(zhì)量。高速高精密主軸系統(tǒng)作為高速加工機(jī)床中的心臟部件,其性能的高低直接影響到高速加工機(jī)床的整體發(fā)展水平�，F(xiàn)行的高速主軸主要有高速電主軸,高速氣浮主軸,高速磁力主軸等。這些主軸有各自的優(yōu)點(diǎn),但是也都有其自身的局限性。因此,設(shè)計出一種新型的高速主軸,在降低關(guān)鍵技術(shù)成本的同時,突破上述各種主軸的局限性,這對高速高精密技術(shù)的推廣應(yīng)用,提高我國的制造業(yè)水平有著重要的意義。 本文獨(dú)創(chuàng)性的提出了一種由水潤滑軸承技術(shù)支承的新式高速高精密主軸。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室前面的工作及課題的實(shí)際情況,工作重點(diǎn)放在進(jìn)行主軸系統(tǒng)整體設(shè)計,水潤滑陶瓷滑動軸承的理論計算,以及主軸的仿真設(shè)計上。 文中初步完成了主軸系統(tǒng)整體方案設(shè)計:選用高速變頻電機(jī)作動力輸入,采用高速廣角帶傳動,同時用卸荷帶輪來改善軸的受力狀況;軸承布局采用前后徑向軸承、雙向止推軸承的前支承結(jié)構(gòu);軸承選用陶瓷材料的動靜壓混合軸承,用加入添加劑的水做潤滑劑;完成了對主軸的材料選定以及初步結(jié)構(gòu)設(shè)計。 文中采用有限差分法編制了水潤滑徑向以及止推軸承數(shù)值計算程序;在水潤滑形式的基礎(chǔ)上獨(dú)創(chuàng)性的選用多孔質(zhì)節(jié)流器,并推導(dǎo)出相關(guān)節(jié)流參數(shù);根據(jù)數(shù)值程序計算出的承載能力、剛度、摩擦功率、流量和溫升,綜合加工、成本等因素,最終決定徑向軸承采用6腔腔式軸承,止推軸承采用4腔腔式平面止推軸承的形式,并得到相應(yīng)軸承、節(jié)流器結(jié)構(gòu)尺寸。 文中采用有限元分析軟件ANSYS對所設(shè)計的主軸進(jìn)行靜力與模態(tài)分析:靜力分析后處理得到主軸的位移變形、強(qiáng)度與剛度;模態(tài)分析后處理得到主軸固有頻率與臨界轉(zhuǎn)速;綜合各項(xiàng)數(shù)據(jù)主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計基本合理。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH133.2
【圖文】：

表 1-2 精密和超精密刀具切削加工方法加工方法 加工工具誤差/μm表面粗糙度Ra /μm被加工材料 應(yīng)用精密、超精密車削球面、曲面、磁盤、反射鏡精密、超精密銑削多面棱體、多面鏡精密、超精密鏜削天然單晶金剛石、人造聚晶、金剛石、立方氮化硼、陶瓷和硬質(zhì)合金刀具10~0.1 0.1~0.008金剛石刀具；有色金屬及其合金等軟材料；其它材料刀具；各種材料孔微孔鉆削硬質(zhì)合金、高速鋼鉆頭20~10 0.2低碳鋼、鋁、石墨、塑料印制線路板、石墨模具驗(yàn)室（Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL）的大型光學(xué)金剛石車床（LODTM，見圖 1-1）和大型金剛石車床（DTM-3），實(shí)現(xiàn)在世界公認(rèn)的水平最高的、達(dá)到當(dāng)前技術(shù)最前沿的超精密車床[10]。

第一章 緒論國對超精密加工技術(shù)都保密、不予外傳，故歐洲的主要國家如、瑞士、意大利、荷蘭等國家都投入很大人力物力進(jìn)行超精密密機(jī)床的開發(fā)研究。這些國家生產(chǎn)的中小型超精密機(jī)床有較高國 CUPE 公司的 OAGM2500 大型超精密機(jī)床。同時，日本的超發(fā)展上已追上美國，在技術(shù)上可以與美國抗衡，特別是日本在開發(fā)小型超精密 CNC 車床方面已走在世界的前列。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 劉峰;林彬;;采用粘度可控高水基液潤滑的高速動靜壓陶瓷滑動軸承主軸設(shè)計[J];機(jī)械設(shè)計;2011年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 劉峰;基于粘度可控水基潤滑液的高速陶瓷滑動軸承主軸設(shè)計[D];天津大學(xué);2010年

本文編號：2735900