一种磨床工件轴的结构设计及有限元分析.pdf

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1、设计与研究DesigdRe湖『Ch一种磨床工件轴的结构设计及有限元分析梁兴①董昭②(①安阳莱工科技有限公司，河南安阳455000；②安阳S-学院教务处，河南安阳455000)摘要：对磨床3Mk205工件轴结构及主轴功能参数做了简要介绍。通过对液体动静压轴承结构的研究分析，在以往磨床工件轴的结构基础上。设计了一种新型的磨床动静压工件轴，采用液体动静压轴承取代普通滚动轴承，提高了工件轴的承载力和刚性，保证长时间工作状况下，主轴回转精度基本不变，延长工件轴的使用寿命，提高主轴的可靠性。结合磨床工件轴的参数确定，并利用Solidworks

2、Simulation软件通过计算机对磨床工件主轴在静态受力下进行了建模及模态分析，通过数据分析及初步试验，验证磨床工件轴结构创新设计的合理性。关键词：工件轴；液体动静压轴承；结构设计；模态分析中图分类号：TH122文献标识码：AStructuraldesignandfiniteelementanalysisofgrindingworkpieceaxisLIANGXing①DONGZhao②(@AnyangLaigongTechnologyCo．，Ltd．，Anyang455000，CHN；@OficeofTeachingAffai

3、rs，AnyangInstituteofTechnology，Anyang455000，CHN)Abstract：Introduceartifactsaxisstructureandthespindlefunctionparameterofgrinder3Mk205briefly，throughresearchanalysisonliquidhybridbearingstructure，basedonthestructureofpastgrinderartifactsaxis，designanewofgrinderhybridar

4、tifactsaxis，useliquidhybridbearingtoreplacegeneralbearing，im-provehostedforceandrigidofartifactsaxis，guaranteelongtimeworkstatus，spindlerotaryprecisionisnotvariablebasically，extendusinglifeofartifactsaxis，improvespindlereliability．Combinegrindingworkpieceaxisparameter

5、andusesolidworkssimulationsoftwaretomakemodelingandmodalanalysisongrindingworkpiecespindlebycomputerinastaticforce，throughdataanalysisandapreliminax~~testtoverifystructuralinnovationdesignrationalityofgrindingworkpieceaxis．Keywords：workpieceaxis；liquidhybridbearing；st

6、ructuraldesign；modalanalysis近年来，随着液体动静压轴承的研究发展，它兼备轴承长时间运转精度降低造成工件轴精度下降的问静压轴承和动压轴承两种轴承的优点，其优良的特性题，提高磨床整体的精度、寿命和可靠性，为国内先进在超精密磨削加工中备受关注。而采用动静压轴承的的一种磨床工件轴。主轴具有承载力大，动刚度高，加工精度高，回转精度13MK205工件轴简介稳定，同时主轴使用的寿命长，可靠性高。由动静压轴承取代普通滚动轴承已成为主轴更新换代发展的趋3MK205工件轴的结构如图1所示，旋转件支承势，在国外先进的磨床主轴

7、系统中已经推广应用，前景为滚动轴承，正常工作状态下，工件轴转速在800非常广泛。目前，笔者公司结合磨床动静压砂轮轴的r／min~1]3000r／min范围问调整，前端径向跳动不大生产经验，自行开发设计RMJ205动静压工件轴，取代于0．002mm，端向跳动不大于0．00l5mm，工件轴前以往3MK205工件轴，采用液体动静压轴承，它与动压端一般通过铁磁芯和电磁吸盘部件装卡工件。在工件轴承相比，具有启动力矩小，以及能在一定的载荷下大轴组装时，综合各零部件的误差积累，保证工件轴前端范围调解速度的优点，它与静压轴承相比，能充分利用径向跳

8、动不大于0．002mm，端向跳动不大于0．0015轴承的动压效应，从而具有很高的承载能力和刚性。mm有一定难度，有时为保证工件轴的精度，需要整体采用液体动静压轴承后，主轴具有回转精度高，精度稳修整。同时，在工件轴的前端设计有密封结构，由密封定性好，