BT50型加工中心机械主轴单元研制及精度控制方法

发布时间：2025-01-08 23:13

　　加工中心主轴单元是数控机床的主要零部件,其精度直接影响加工中心机床整机的精度。提高加工中心主轴单元的精度,才能提高整个加工机床的精度。本文首先分析了主轴单元的研究现状,根据实际生产厂家的实际需要,提出了高速、高精度,大扭矩机械主轴单元的设计课题,研究工作内容如下:(1)确定BT50加工中心机械主轴单元的整体结构方案。通过论证比较提出将BT50设计为加工中心机械主轴单元;通过论证本文选择加工中心主轴单元的传动方式为同步带轮与电动机联结的结构;根据主轴的高刚度要求选择主轴单元的轴承配置及支承方式;给出了主轴的锥柄及刀具拉紧机构;以及密封及润滑方式,进而确定了BT50加工中心机械主轴单元的整体结构方案。(2)对主轴单元的结构进行有限元分析和加工制造工艺分析。设计并计算了BT50加工中心机械主轴单元主轴的直径。利用有限元分析软件对主轴单元三支承结构进行合理的分析,通过分析不同的轴承跨距得出主轴前端相应的变形量进而确定适合主轴单元高刚度的结构尺寸。同时利用有限元对主轴单元的结构及三支承主轴的受力进行了分析。分析了BT50机械主轴单元主要零件的加工工艺,分析了主轴和套筒等关键零件的加工难点,并根据加...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 现状分析
    1.3 本课题的研究内容
第2章 BT50型加工中心机械主轴单元结构方案
    2.1 BT50型加工中心机械主轴单元的性能要求
    2.2 BT50加工中心机械主轴单元整体方案论证
        2.2.1 机械主轴单元方案的确定
        2.2.2 电机的选择
        2.2.3 传动方案的选择
        2.2.4 主轴单元主要结构
        2.2.5 轴承的选择及组合方案
        2.2.6 润滑及密封方案
        2.2.7 机械主轴单元刀具拉紧机构
    2.3 本章小节
第3章 BT50机械主轴单元设计计算
    3.1 主轴的结构设计及计算
        3.1.1 主轴的轴颈设计计算
        3.1.2 有限元分析优化主轴单元的跨距
        3.1.3 分析主轴单元模型的三支承受力
        3.1.4 蝶形弹簧的选择与计算
    3.2 本章小节
第4章 BT50机械主轴单元的加工与装配
    4.1 BT50主轴单元主要零件的加工及精度控制
    4.2 BT50加工中心主机械轴单元的装配
        4.2.1 装配前的准备及总装
        4.2.2 装配过程中动平衡及拉力实验
    4.3 BT50机械主轴单元试运转调试
    4.4 本章小结
第5章 主轴单元精度因素分析及相关的措施
    5.1 主轴单元精度的影响因素
    5.2 轴承对精度的影响及控制方法
    5.3 主轴单元主要零件的精度影响
    5.4 主轴单元的拉刀锥面及系统发热的影响
    5.5 本章小节
第6章 主轴单元性能测试实验研究
    6.1 机械主轴单元回转精度检测介绍
        6.1.1 主轴回转精度的测试原理分析
        6.1.2 主轴回转精度的测量
        6.1.3 主轴单元温升的测试
    6.2 主轴径向刚度和轴向刚度的测试
    6.3 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：4024766