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機床高速電主軸結構設計及性能分析
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- 機床高速電主軸結構設計及性能分析引 言 5
1.電主軸概述 7
1.1電主軸的基本概念 7
1.2電主軸單元關鍵技術 7
1.2.1高速精密軸承技術 8
1.2.2高速精密電主軸的動態性能和熱態性能設計 9
1.2.3高速電動機設計及驅動技術 9
1.2.4高速電主軸的精密加工和精密裝配技術 10
1.2.5高速精密電主軸的潤滑技術 10
1.2.6高速精密電主軸的冷卻技術 10
1.3高速電主軸發展及現狀 11
1.3.1高速電主軸技術的發展及現狀 11
1.3.2主軸單元結構形式研究的發展 12
1.4電主軸對高速加工技術及現代數控機床發展的意義 13
1.5內裝式電主軸系統的研究 14
2.電主軸工作原理及結構 16
2.1電主軸的基本結構 16
2.1.1軸殼 16
2.1.2轉軸 16
2.1.3軸承 17
2.1.4定子與轉子 17
2.2電主軸的工作原理 17
2.3電主軸的基本參數 18
2.3.1電主軸的型號 18
2.3.2轉速 18
2.3.3輸出功率 19
2.3.4 輸出轉矩 19
2.3.5電主軸轉矩和轉速、功率的關系 19
2.3.6 恒轉速調速 19
2.3.7 恒功率調速 19
2.3.8 軸承中徑 20
2.4自動換刀裝置 20
3. 電主軸結構設計 21
3.1主軸的設計 21
3.1.1.銑削力的計算 21
3.1.2 主軸當量直徑的計算 21
3.2 高速電主軸單元結構參數靜態估算 22
3.2.1 高速電主軸單元結構靜態估算的內容與目的 22
3.2.2軸承的選擇和基本參數 22
3.3 軸承的預緊 23
3.4 主軸軸承靜剛度的計算 23
3.4.1 主軸單元主要結構參數確定及剛度驗算 25
3.4.2主軸單元主要結構參數確定 26
3.4.3主軸強度的校核 29
3.4.4主軸剛度的校核 31
3.4.5主軸的精密制造 32
3.5主軸電機 33
3.5.1電機選型 33
3.6 主軸軸承 34
3.6.1軸承簡介 34
3.6.2陶瓷球軸承 34
3.6.3陶瓷球軸承的典型結構 35
3.7 主軸軸承精度對主軸前端精度影響 36
4.電主軸的潤滑與冷卻 37
4.1 潤滑介紹 37
4.1.1潤滑的作用和目的 37
4.1.2 電主軸潤滑的主要類型 37
4.1.3 油氣潤滑的原理和優點 38
4.2電主軸的冷卻 40
4.2.1電主軸的冷卻方法 40
4.3 電主軸的防塵和密封 40
5.電主軸的驅動和控制 42
5.1 恒轉矩變頻驅動和參數設置 42
5.2 恒功率變頻驅動和參數設置 43
5.3 矢量控制驅動器的驅動和控制 44
5.4 主軸準停 46
5.4.1主軸的準停功能 46
5.4.2主軸準停的工作原理 46
5.4.3主軸準停控制方法 46
6．主軸動平衡 48
6.1 動平衡介紹 48
6.2 動平衡設計 48
7.電主軸應用中存在的主要問題及解決方法。 51
7.1 什么原因造成主軸損壞 51
7.1.1 自動換刀（ATC）閥門泄漏 51
7.1.2低壓力腳真空 52
7.1.3主軸空氣壓力低 52
7.1.4 Z軸耦合器磨損 53
7.1.5 油浸透了空氣過濾器 53
7.1.6 主軸無冷卻或冷卻不夠 53
7.1.7 不能正常工作的空氣干燥機 54
7.1.8 不能正常工作的變頻器 54
7.1.9維修不當 54
7.2夾頭維護頻率 55
總 結 56
致 謝 57
參考文獻 58
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