抗离心膨胀高速主轴结构设计及性能研究

发布时间：2017-11-11 12:15

  本文关键词：抗离心膨胀高速主轴结构设计及性能研究

  更多相关文章： 高速主轴 陶瓷套 抗离心膨胀 联接性能 有限元法

【摘要】：高速加工工具系统是实现高速加工的关键环节,其性能直接影响高速加工的质量、效率和可靠性。现有高速工具系统随着转速的进一步提高,会因离心膨胀造成刀柄/主轴接口锥面径向分离,制约了工具系统转速的提高,降低了刀柄/主轴接口的联接可靠性。针对这一问题,本文设计了一种抗离心膨胀高速主轴,利用理论和有限元方法对新型接口联接性能进行研究,具体内容包括:(1)确定抗离心膨胀高速主轴/刀柄接口的整体结构、联接方式、陶瓷套的结构尺寸和材料。依据理论与仿真计算,完成接口的结构尺寸设计及材料选择。(2)对接口变形进行分析。分析影响接口变形的主要影响因素,从理论上论证设计的合理性;将主轴/陶瓷套配合形成的结构视为复合主轴,建立有限元模型,对接口变形进行仿真分析;理论和有限元仿真确定主轴的极限转速。(3)对接口联接性能进行分析。利用有限元仿真分析主轴转速、拉刀力以及锥面配合过盈量对接口接触应力的影响规律,计算新型接口的径向刚度,并与常规接口进行比较分析。研究表明,本文设计的抗离心膨胀高速主轴/刀柄接口较常规接口高速性能显著改善,在不影响其刚度的前提下,极限转速有了大幅度提升,更适合于高速加工。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG502.3

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张松,艾兴;高速主轴过盈联结特性研究[J];制造技术与机床;2003年10期

2 ;高速主轴单元的研究开发与应用[J];数控机床市场;2005年07期

3 容隶莹;;机床高速主轴关键技术的探讨[J];湖南农机;2011年03期

4 文怀兴;苏江飞;唐永科;;高速主轴动态性能的实验研究[J];煤矿机械;2012年05期

5 许朝山;;高速主轴的一种结构改进[J];机床与液压;2012年16期

6 冯明;赵玉龙;杨威;邓艳昭;;高速主轴非接触气膜加载刚度测试台的研制[J];机械设计与制造;2013年06期

7 赵广兴;;具有电子冷却装置的高速主轴[J];机械工人.冷加工;1987年09期

8 吕伯诚;高速主轴成为众所关注的中心[J];世界制造技术与装备市场;1997年02期

9 ;国外科技信息[J];新技术新工艺;1999年01期

10 Hubert Maassen;高速主轴[J];现代制造;2003年18期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 黄伟迪;甘春标;杨世锡;;随机不确定切削力作用下高速主轴动力学建模与振动分析[A];第十四届全国非线性振动暨第十一届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集与会议议程[C];2013年

2 黄伟迪;甘春标;杨世锡;;基于有限元的高速主轴随机不确定动力学建模与振动分析[A];第十四届全国非线性振动暨第十一届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集与会议议程[C];2013年

3 雷宇;王顺江;卜X;范有光;;高速主轴中刀具的夹紧[A];第四届十三省区市机械工程学会科技论坛暨2008海南机械科技论坛论文集[C];2008年

4 汪博;刘杨;闻邦椿;;高速主轴系统动力学特性有限元建模及切削稳定性预测[A];第11届全国转子动力学学术讨论会（ROTDYN2014）论文集（下册）[C];2014年

5 杨庆坤;张书明;阎楚良;伍良生;;一种高速主轴在线动平衡方法及其实现[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 胡唯元;高速主轴：转动“中国创造”[N];科技日报;2005年

2 印高乐;世界机床制造转向高速化[N];国际商报;2003年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 匡荣;数控机床高速主轴系统的数字化设计与分析[D];西华大学;2015年

2 陈冲;陶瓷—金属复合结构高速主轴/刀柄接口设计及性能研究[D];燕山大学;2015年

3 郭静涛;抗离心膨胀高速主轴结构设计及性能研究[D];燕山大学;2016年

4 何雅娟;机床高速主轴热跑合性能检测系统开发[D];陕西理工学院;2010年

5 孙惠娟;基于数字化技术的机床高速主轴系统开发与研究[D];西华大学;2010年

6 邱晨;高速主轴系统动力学建模及影响因素分析[D];东北大学;2011年

7 郝旭;机床高速主轴支承的研究与设计[D];大连理工大学;2012年

8 刘振宇;高速主轴用滚动轴承性能分析与试验研究[D];北京工业大学;2006年

9 岳蓬星;高精度磨床高速主轴控制器的研究[D];长春理工大学;2014年

10 张征林;数控绕线机高速主轴单元动力学特性分析与设计的研究[D];浙江大学;2006年

，

本文编号：1171355