電主軸單元熱結(jié)構(gòu)耦合分析的意義

　　電主軸是在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù)，它與直線電機(jī)技術(shù)、高速刀具技術(shù)一起，把高速加工推向一個新時代。電主軸包括電主軸本身及其附件，包括電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內(nèi)置編碼器、換刀裝置等。電動機(jī)的轉(zhuǎn)子直接作為機(jī)床的主軸，主軸單元的殼體就是電動機(jī)機(jī)座，并且配合其他零部件，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)與機(jī)床主軸的一體化。今天，電主軸生產(chǎn)廠家主要對電主軸單元熱結(jié)構(gòu)耦合分析介紹，一起去了解看看吧。

　　高速運(yùn)轉(zhuǎn)下,機(jī)床的電主軸動態(tài)特性成為決定加工質(zhì)量和加工精度的重要因素。而電主軸高速下的升溫將嚴(yán)重影響電主軸的動態(tài)特性,也是制約電主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提高的關(guān)鍵因素,所以建立不同轉(zhuǎn)速下升溫對電主軸穩(wěn)定性的規(guī)律模型,對電主軸單元熱結(jié)構(gòu)耦合分析具有重要意義。

　　我們可以研究以高速數(shù)控銑床電主軸為研究對象,采用理論計(jì)算與數(shù)值仿真相結(jié)合的方法,通過計(jì)算電主軸的產(chǎn)熱及傳熱機(jī)制,對電主軸模型進(jìn)行熱穩(wěn)態(tài)分析,得到不同轉(zhuǎn)速下電主軸的溫度分布云圖。

　　所求得的穩(wěn)態(tài)分析結(jié)果作為一種載荷與結(jié)構(gòu)場中的切削力等載荷共同施加到ANSYS結(jié)構(gòu)場的分析模型中,從而計(jì)算出電主軸模型在熱一結(jié)合場耦合作用下的熱位移。得出的熱位移結(jié)果用于修正ANSYS數(shù)值仿真模型中的初始條件,通過軸承的變形與載荷關(guān)系,得到不同轉(zhuǎn)速下考慮熱效應(yīng)的軸承剛度的變化規(guī)律。建立電主軸的ADAMS模型,完成運(yùn)動學(xué)仿真,通過對比驗(yàn)證分析了不計(jì)熱因素的振動與實(shí)際升溫后的動態(tài)特性的差異及其原因。通過改變主軸轉(zhuǎn)速,并利用不同轉(zhuǎn)速下得到的剛度變化規(guī)律,得出了在不同工況下熱效應(yīng)對電主軸動態(tài)特性的影響規(guī)律,也為電主軸進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)速、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與動態(tài)特性、提高機(jī)床加工性能供參考數(shù)據(jù)。