基于ANSYS的铣削电主轴静动态性能分析

２ 有 限元 模 型 的 建 立
由图 ２町知 ， 高速 铣 削 电主 轴 是一 个结 构 复 杂 的 系统 ， 因此很 难对 其建立 一个准 确 的解 析动力学 模型 。
基 于 ＡＮ Ｙ 的 铣 削 电 主 轴 静 动 态 性 能 分 析 Ｓ Ｓ
张 行① 陶 征① 张Baidu Nhomakorabea安 清② 汪 玉 平② 刘德 平①
（ 郑 州大 学机 电一体 化研 究所 ， ① 河南 郑州 ４ ０ ０ ； ５ ０ １ ② 安 阳鑫 盛机床股 份有 限公 司， 南 安 阳 ４ ５ ０ ） 河 ５００
Ｘ Ｂ 系 列 超 精 密 主 轴 轴 Ｃ
图１ 摆动铣头装配 图
承 。为 了减 小 主轴 轴 向窜 动量 ， 提高轴 向刚度 ， 主轴前后 支 承处的角 接触球 轴承
均采用 背靠背 的安装 方式 。
１ 摆 动 铣 头 及 其主 轴 结 构
以安 阳鑫盛 机床 股 份 有 限公 司生 产 的 Ｃ １ １０ Ｘ１０ ０
心摆动 铣头 的虚拟装 配 图。 铣 削 电 主 轴 结 构 如 图
２所示 ， 了适 应 高 速加 工 为
的要 求 ， 轴 刀 具 接 口为 主 Ｈ Ｋ。主 轴 部 件 由前 后 两 Ｓ 套角 接 触 球 轴 承支 承 。轴 承为德 国 Ｆ Ｇ公 司生 产 的 Ａ
高速 电主轴是 实现 机 床 高速 化 的重 要 部件 ， 它的
摘 要： 以安 阳鑫 盛机床 股份有 限公 司生产 的 Ｃ ｌ １０立式 车铣 复合加 工 中心 铣削 电主轴 为对 象 ， 究 了 Ｘｌ０ ０ 研 建 立铣 削电主轴 部件有 限元模 型 的 方法 ， 以及 采用 弹 簧 阻 尼单 元模 拟 主轴 轴 承 支撑 的 方 法。并 在
ＡＮ Ｙ Ｓ Ｓ分析 软件 中对 主轴 部件进行 了静 力学分 析 、 模态 分 析 以及谐 响应分 析 等 。为主 轴优 化设 计
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Ｃ 系列 立 式 车铣 复合 加 工 中心 是 国家 “ 档 数 Ｘ 高 控机床 与基础 制 造 装 备 ” 技 重 大 专 项课 题 之 一 ， 科 是
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性 能在一定程 度上 决定 了加 工机 床 的整 体 发展 水 平 ，
因此 高速加工 机床对 电主轴 的技术指 标有 着苛刻 的要 求， 使其 不 同于传统 的主轴 系统 ， 其安 全性 和可靠性 等 动态性 能也成 为结 构设 计 和机 床运 行 中的 首要 问题 。
对高速 电主轴 的研究具 有重要 的理论 和现实 意义 。
和再 制造设 计打 下了基础 。
关键 词 ： 电主 轴
有 限元分 析
Ａ Ｓ Ｓ 动态性 能 ＮＹ
中图分类号 ： Ｇ Ｏ ．４ Ｔ ５ ２ １
文献标 识码 ： Ａ
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国家重点 攻关项 目。该 系列 产 品研 制 成功 ， 现 规模 实 化制造后 ， 为我 国军工 、 将 航天 、 汽车 、 医疗机械 等行业 的发展开辟 国内选 择 的新 途 径 ， 国 内机床 出 口创 汇 为 增加 新 的亮 点 。
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