毕业设计答辩-机床关键运动部件结构及其运动精度保持性分析.ppt

机床关键运动部件结构及其运动精度保持性分析,班 级： 机械07-7 设 计： 学 号： 指导教师：,目录,论文研究的目的及意义 工作台主轴的结构分析 高速主轴的结构分析 对主轴运动精度保持性的研究 结论,本论文的研究目的及意义,目的：为了满足主轴高转速.高精度和高回转精度.抗震性好.动平衡精度高。 意义：使得机床能在较长时间内保持其精度特性。,工作台主轴结构分析,回转工作台结构图,工作台工作原理,回转工作台的运动由交流侍服电机驱动圆柱齿轮传动，带动涡轮涡杆系统，使工作台旋转。 当数控回转工作台接到数控系统的指令后，首先松开圆周运动部分的涡轮夹紧装置，松开涡轮，然后启动交流侍服电机，按数控指令确定工作台的回转方向、回转速度及回转角度大小等参数摆动部分的工作原理与此相同。 当工作台不回转时, 夹紧油缸在液压油的作用下向外运动, 通过锁紧块仅仅顶在涡轮内壁, 从而锁紧工作台。当工作台需要回转时, 数控系统发出指令, 反向重复上述动作, 松开涡轮, 使涡轮和回转工作台按照控制系统的指令进行回转运动。,对工作台主轴UG建模,本项目中选用轴承为NN3092K/W33，由于此主轴在工作台中主要的作用为定心和承重，所以主要承受径向力，由生产实践得到数据，由此对轴进行建模。,工作台主轴CAD绘图,该轴主要承载工作台的重力，并且工作台可以绕轴旋转由于结构及工作需要将该轴定为齿轮轴,因此其材料须与齿轮材料相同,均为45号钢,热处理为调制处理,电主轴工作原理,高速电主轴要获得好的动态性能和使用寿命，必须对电主轴各个部分进行精心设计和制造。 电主轴的基本结构包括以下几个部分:轴壳、转轴、轴承、定子与转子，对电主轴的结构设计主要就是围绕这几个部分展开的。高速电主轴的工作原理是:电主轴的电动机部分由产生旋转磁场的定子绕组和把电能转化为机械能的转子组成。 高速电主轴的定子和转子之间的空隙是形成功率输出有效部分的主要部位。,电主轴组件的设计原则,(1)要有高的精度保持性 (2)要有足够的旋转精度 (3)主轴要有足够的刚度 (4)要有较小的温升和热变 (5)要有足够的抗振性,系列轴实体图,电主轴结构示意图,电主轴CAD绘制之系列轴（1）,电主轴CAD绘制之系列轴（2）,。,研究运动精度保持性的意义,通过对数控机床主轴回转精度的研究, 可以合理确定主轴回转精度的各项评定指标, 综合考虑尺寸误差、形状和位置误差的影响。 确定数控车床主轴的误差范围, 为界定数控机床的加工精度范围提供了一种新的途径。 在数控机床的制造、装配和调试过程中, 找到提高主轴回转精度的方法和措施。,数控机床运动误差的几种检测法,(1)基准圆盘-双相微位移计测头 法 (2)全周电容-圆球法 (3)四连杆机构法 (4)双连杆-角编码法 (5)双球规法 (6)平面正交光栅法,加工时影响主轴的因素,(1)主轴尺寸误差 (2)主轴零件几何形状误差 (3)主轴零件位置误差的影响,主轴热变形对精度保持性的影响,机床主轴在工作时处于内外热源的作用下，而且这些热源一般来说都是非恒定的。 由于加工条件不同，变化的程度也不同;主轴各零部件的材料、形状、结构各不相同，各自热惯性也不相同;再加上连接件之间结合面热阻、主轴表面不尽相同的传热状况等因素，使主轴形成了一个复杂多变的温度场。 在这样的温度场作用下，主轴构件材料产生了热应力、热位移，而热应力场、热位移场随材料物理特性、零部件形状以及支承联接状态的不同而不同，从而使主轴的热变形问题更加复杂，给研究主轴热变形带来很大的困难。,内外热源分类示意图,主轴热变形机理图,电主轴工况对温升的影响,(1)主轴转速的影响 (2)轴承预紧力的影响 (3)油一气润滑的影响,增强精度保持性主要措施,(1)减少热源强度 (2)热对称结构设计 (3)加强散热 (4)对热位移进行热补偿,结论,说明了影响主轴精度的具体原因，着重从热误