数控铣床电主轴系统的设计开题报告

本科毕业设计开题报告

题目数控铣床电主轴系统的设计

学生姓名葛晓云学号 ********* 所在院(系) 机械工程学院

专业班级测控055 班

指导教师陈纯

2009年4月3日

了 60000r/min ,功率 5ｋＷ ;瑞士ＳＴＥＰ -ＴＥＣ公司的数控铣床用电主轴的最高转速为42000r/min,功率 1 3ｋＷ。

(3)向低速、大扭矩方向发展在要求电主轴能够实现较高转速的同时 ,低速段要求尽可能大的输出扭矩 ,以满足能在同一台机床上进行低速重切削和高速精加工的要求。如德国ＧＭＮ公司、意大利ＧＡＭＦＩＯＲ公司和瑞士ＳＴＥＰ -ＴＥＣ公司等制造商生产的加工中心用电主轴 ,其低速段的输出扭矩可以达到 200Ｎ·ｍ以上 ,最高工作转速达到 75000r/min。

( 4 )向高精度、高刚度方向发展精密数控机床需要主轴有高的回转精度、高的刚度 ,因此 ,要求电主轴采用精度高、内径尽可能大、高速性能好的轴承和先进的润滑技术 ,如陶瓷球混合轴承、电磁轴承以及油气润滑方法等。

( 5 )向精确定向 (准停 )方向发展加工中心等数控机床由于自动换刀、刚性攻丝及精确传动的需要 ,要求电主轴能够实现切向准停功能。如德国ＩＮＤＲＭＡＴ的主轴电机能够实现的准停精度为 ( 1400000 )ｒ,即 0.001°。

( 6)向快速起、停方向发展为了缩短辅助时间 ,提高效率 ,要求数控机床电主轴的起、停时间越短越好 ,因此需要很高的起、停加速度。目前 ,国外电主轴的加、减速度已达到 1ｇ以上 ,全速起、停时间在 1ｓ以下。

( 7)向超高速方向发展对于某些特殊零件的加工和特殊行业 ,要求切削工具的转速越高越好 ,如微型轴承的小孔磨削加工、油泵油嘴的小孔和超小孔的磨削加工、印制电路板 (ＰＣＢ)行业的小孔 (0.2～ 6ｍｍ)及超小孔 (0.2ｍｍ以下 )的钻削加工等 ,所用电主轴的转速已经达到150000r/min以上。

2 。我国数控机床用电主轴技术与国际水平的差距 ,主要表现在以下几个方面 :(1 )在电主轴的低速大扭矩方面 ,国外产品低速段的输出扭矩最大可以达到 300Ｎ·ｍ以上 ,而我国目前多在100Ｎ·ｍ以内。( 2 )在高速方面 ,国外加工中心等数控机床用电主轴的转速已经达到了75000r/min(意大利的ＧＡＭＦＩＯＲ公司 ) ,而我国则多在15000r/min以下 ;其他类型的电主轴 ,国外最高转速可达到300000r/min(日本SEIKOSEIKI公司 ) ,而国内电主轴的最高转速为150000r/min (洛阳轴承研究所 )。( 3)在电主轴的轴承润滑方面 ,国外高速和超高速电主轴已经普遍采用可靠性好、对环境污染小的油气 (ｏｉｌ +ａｉｒ)润滑技术 ,而我国现在仍然多采用油脂润滑或油雾润滑 ,制约着电主轴转速的进一步提高。( 4 )在电主轴的支承方面 ,国外采用的轴承有钢制轴承、陶瓷球混合轴承、全陶瓷轴承和流体动、静压轴承、磁悬浮轴承等 ,国内则多采用钢制轴承 ,近年来也采用陶瓷球混合轴承 ,但数量不多 ,不能满足电主轴转速日益提高的要求。( 5 )在其他与电主轴相关的配套技术方面 ,如主轴电机矢量控制和交流伺服控制技术、精确定向