[大学论文]数控铣床主轴部件动态特性分析

【 摘要】以某数控铣床主轴为研究对象,建立了轴和角接触轴承的等效动力学模型.研究了轴承等 效刚度和预紧力参数对主轴系统固有频率影响规律, 通过模态分析确定主轴部件的固有频率和振型,
验证数控铣床主轴部件结构设计的合理性。
关键词: 主轴部件; 有限元分析; 动态特性; 数控铣床
【 Abstract】It studies the rule that bearing equivalent stiffness and preload has an effect on the natural frequency of the spindle system. Dynamically equivalent model of the axis and the angular contact bearing is established. The natural frequency and mode of vibration are calculated, therefore, the design rationality of the spindle components is proven.
Key words: The spindle components; Finite element analysis; Dynamic char acter istics; CNC milling machine

现代数控铣床日益向高刚性和高性能方向发展。主轴部件 是数控铣床最重要的组成部分, 主轴动态特性的好坏直接关系 到铣床的加工精度, 主轴部件在外力作用下将产生较大的变形, 容易引起振动, 降低加工精度和表面质量。主轴部件的变形对机 床的加工精度, 表面质量有很大的影响, 为了使数控机床的主轴 系统具有高刚度, 振动小, 变形小, 噪声低, 良好的抵抗受迫振动 能力的动态性能, 在进行结构设计时就必须考虑主轴部件的变
形。主轴部件一般由轴、轴承和支承结构组成。以某铣床的主轴 部件为研究对象, 建立具有径向和轴向刚度的滚动轴承动力学 模型, 应用 ANSYS 对主轴部件进行模态分析, 得出主轴部件的 固有频率和主振型, 判断转速是否远低于主轴的一阶临界转速,
为铣床主轴部件的优化设计提供普遍的指导意义。

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