某磨削机床电主轴系统设计及ansys分析毕业设计论文

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1、摘要高速加工是通过大幅度提高切削速度来达到提高加工精度、生产率、加工质量和降低制造成本的现代化制造技术。在现代制造技术中，高速切削技术已成为新的发展潮流。高速加工机床是实现高速切削的前提条件，而高速电主轴是高速机床的核心部件，因而对高速电主轴单元的结构设计，动静态特性进行分析，对提高高速机床加工性能有十分重要意义。本文运用ANSYSWorkbench软件，用有限元分析法对高速电主轴的动静态特性进行了研究分析，具体包括：1.通过对结构设计中一些关键性的技术参数（如主轴跨距，转子与主轴的过盈量，轴承选型等）的解决，完成电主轴结构设计。2.对高速磨床电主轴单元在典型工艺参数下，主

2、轴轴承静刚度、主轴所受切削力等参数进行了静态估算。3.对高速电主轴进行三维动静态有限元建模，经ANSYSWorkbench计算，得出了电主轴变形图，计算出了电主轴的静刚度；获得了电主轴的前六阶模态；研究了电主轴的固有频率、振型和临界转速。关键词：高速电主轴；结构设计；有限元分析；动静态特性；ANSYSAbstractAbstractHigh-speedmachiningisanadvancedmanufacturingtechnologythatcanincreasingprecision,productivity,qualityoftheproductandreducin

3、gproductioncostsbyraisingcuttingspeedsignificantly.Inmodernmanufacturingtechnology,high-speedcuttingtechnologyhasbecomeanewtrendofdevelopment.High-Speedmachinetoolsisaprerequisiteforrealizinghigh-speedmachiningandhigh-speedmotorizedspindleisthecorecomponentofhigh-speedmachines.Thusitissign

4、ificantimportantforimprovetheperformanceofhigh-speedmachiningtoanalysisthehigh-speedspindleunitstructure,dynamicandstaticproperties.Inthispaper,thestaticanddynamicperformancesoftheHigh-speedmotorizedspindlearestudiedwithANSYSWorkbenchsoftware．Detailsofstudiesincluding:1.Theconstructionofth

5、emotorizedspindleisdesignedbasedonsolvingsomekeytechnicalparameters(suchasspindlespan,rotorandspindleamountofinterference,bearingselection,etc.).2.Thestaticestimatesofbearingsstiffnessandcuttingforcesinatypicalprocessparametersiscomplete.3.ThedeformationofthespindlefigureiscalculatedbyANSY

6、SWorkbenchsoftwareaccordingtobuildhigh-speedelectricspindlestaticanddynamicthree-dimensionalfiniteelementmodel.Andsomeoutcomesuchasthespindlestiffness,thefirstsixspindleordermodal,spindle’snaturalfrequencies,modeshapesandcriticalspeedisalsoobtained.Keywords：High-speedmotorizedspindle；Struc

7、turaldesign；Finiteelementanalysis;staticanddynamicperformances；ANSYS目录目录摘要（中文）I（英文）II第一章概述11.1高速加工技术11.2电主轴概述11.2.1电主轴的概念11.2.2国内外电主轴技术发展现状21.3本文研究主要内容31.3.1本文研究主要内容31.3.2主要参数3第二章电主轴系统结构设计42.1电主轴的结构设计42.1.1外圆平均直径D42.1.2内孔平均直径d52.1.3前悬伸量a52.1.4轴承支承跨距L52.2主轴轴承62