th5632c数控机床高速电主轴结构设计及其仿真分析

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1、ee题目TH5632C数控机床高速电主轴结构设计及其仿真分析学生姓名ee学号ee所在学院机械工程学院专业班级ee指导教师ee______完成地点校内___2012年6月18日eeTH5632C数控机床高速电主轴结构设计及其仿真分析ee(ee)指导教师：ee【摘要】：本文阐述了高速电主轴的发展历史、现状以及趋势，并介绍了电主轴的工作原理及关键技术。然后，确定了合理的电主轴总体结构，分别对电主轴的主轴、拉刀机构、轴承等各零部件作了设计，生成了装配图、零件图与设计说明书等设计文档。并对电主轴的旋转轴和轴承进行了详

2、细的分析和校核。还在Pro/E软件上绘出其各零件的三维图形，将各部件进行虚拟装配，并添加执行电动机完成转动仿真。计算表明，该电主轴设计符合要求。【关键词】：数控机床；电主轴；主轴；轴承eeHigh-speedelectricspindlestructuredesignandsimulationofTH5632CCNCmachinetoolsAuthorname:ee(eei)Tutor:eeAbstract:Thispaperdescribesthehistory,statusandtrendsoflath

3、eelectricalspindledevelopment,andalsointroducetheworkingprincipleandkeytechnologyofelectricalspindle.Then,thereasonablestructureoftheelectricalspindleisdetermined.Thestructureofmaincomponentsisdesigned,suchasaxis,broachinstitutionsandbearing.Theassemblydra

4、wings,partdrawingsanddesignspecificationsandotherdesigndocumentsisgenerated.Andthedetailedanalysisandverificationoftheaxisandbearingaremade.AlsoonPro/Esoftwaretodrawthevariouscomponentsofthethree-dimensionalgraphics,willbevirtualassemblyparts,andaddthemoto

5、rrotationachievesimulation.Thecalculationresultshowsthatthedesignofelectricalspindlemeetstherequirements.Keywords:NCMachine；ElectricalSpindle；Spindle；Bearingee目录1.前言11.1课题研究的意义11.2前景分析11.3国内外研究概况11.3.1国外技术研究概况11.3.2国内技术研究概况21.3.3数控机床电主轴的国内外的发展趋势21.4机床电主轴的工

6、作原理31.5数控机床电主轴的特征31.6电主轴的关键技术41.7电主轴的运动控制51.8本课题研究的内容52.机床电主轴结构设计62.1电主轴结构图62.2电主轴轴的设计62.3主轴尺寸选取72.4轴的校核82.4.1.轴的强度校核计算--按扭转强度计算82.4.2轴的刚度校核计算92.5电主轴过盈联结装置的设计102.6松拉刀机构的设计102.6.1松拉刀机构选择10ee2.6.2拉削力计算及拉刀强度计算113.电主轴轴承设计123.1电主轴轴承的选择123.1.1轴承的选择123.1.2轴承材料的选择

7、123.2电主轴轴承的组合设计123.2.1支承端结构形式123.2.2轴承的配合133.2.3轴承座的刚度与同轴度133.2.4轴承的润滑133.3电主轴轴承的校核计算134.Pro/E建模和仿真164.1Pro/E软件简介164.2Pro/E主要模块164.3建模及仿真过程164.3.1电主轴固定部分建模164.3.2电主轴转动部分建模184.3.3电主轴装配仿真19致谢21参考文献22eeee1.前言1.1课题研究的意义电主轴是近几年在数控机床领域出现的把机床主轴与主轴电机融为一体的新技术。电主轴就是

8、将空心的电动机转子直接装在主轴上，定子通过冷却套固定在主轴箱体孔内，形成一完整主轴单元，通电后转子直接带动主轴运转。高速电主轴制造技术成为了决定高端的数控机床发展的关键技术。对决定电主轴发展的关键技术要进行重点攻关，特别是在电主轴应用中的关键部件诸如复合陶瓷轴承、内置式无外壳电机、性能优良的伺服控制器、高精度位置编码器、气密封装置等进行自主研发，改变这些关键部件主要靠进口的局面。高速电主轴也是高端的数控机床的核心