一种新型轴芯冷却电主轴的热特性分析

发布时间：2018-08-09 08:48

【摘要】：为了进一步改善高速精密机床电主轴的热特性,提出了一种新型轴芯冷却结构,在电主轴轴芯均布多个U形冷却单元,通入冷却介质,可对轴芯和轴承进行高效冷却;建立了电主轴热-结构耦合分析模型,并基于模型研究了该冷却结构对电主轴热特性的影响。结果表明:该轴芯冷却结构能有效控制电主轴系统的温升,与无轴芯冷却的电主轴相比,电主轴总热变形减小了50.2%,系统热平衡时间缩短了50%,从而进一步提高了加工精度和效率;通过调节冷却介质的参数,电主轴在不同转速下的轴向热变形的变化量可控制在2μm以内。
[Abstract]:In order to further improve the thermal characteristics of motorized spindle of high speed precision machine tool, a new type of shaft core cooling structure is proposed, in which multiple U-shaped cooling units are distributed in the shaft core of the motorized spindle, and cooling medium is passed through which the shaft core and bearing can be cooled efficiently. A coupled thermo-structural analysis model of the motorized spindle is established and the influence of the cooling structure on the thermal characteristics of the motorized spindle is studied based on the model. The results show that the cooling structure can effectively control the temperature rise of the motorized spindle system. Compared with the motorized spindle without shaft core cooling, the total thermal deformation of the motorized spindle is reduced by 50.2 and the heat balance time of the system is shortened by 50, thus further improving the machining accuracy and efficiency. By adjusting the parameters of cooling medium, the variation of axial thermal deformation of motorized spindle at different rotational speeds can be controlled within 2 渭 m.
【作者单位】： 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室;
【基金】：国家重大机床专项资助项目(2014ZX04001191)
【分类号】：TG502.3

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