机床主轴

摘要： 数控机床主轴负载时,在不同条件下主轴微量的振动影响着机床的加工精度、加工效率以及刀具的磨损与使用寿命。为确保机床主轴负载时的稳定性,提出一种监测机床主轴振动速度量,并进行多元非线性拟合估测振动量的方法。先根据机床主轴负载的3个变量因素——进给速度、主轴转速和切削量,基于Levenberg Marquardt算法分别建立三者与机床主轴速度振动量的关系。接着选取三者的关系函数模型之一为基础函数,按“加”、“减”、“乘”和“除”进行关联。最后以组合的函数为基础模型进行多元非线性拟合求取系数参数,得出最终的拟合函数。实验结果表明,机床主轴负载时,该方式能有效地预估主轴的速度振动量,准确率超过97%。

摘要： 精密机床是机械制造业的母机,机床主轴是精密机床的核心部件之一,主轴的性能直接影响机床的精度、刚度、寿命和可靠性,因此,主轴轴承的技术水平和产品质量对主轴系统乃至主机的性能有着举足轻重的影响。我国已经是轴承大国,但还不是轴承强国,高端轴承还有很大部分依赖进口。

摘要： 前言刀柄被设计用来可靠地装夹切削刀具,并将机床主轴的扭矩传送至切削刀具。很长时间以来,我们未曾听说刀柄有着任何显著的变化,这并非预示着我们在技术创新上落后了,实际上,如果沿袭以往的刀具夹持原理和对应用更广的互换性及统一性的需求。

摘要： 机床电主轴的水冷设计是否合理是引起数控机床加工精度的偏差的重要原因之一,因此对电主轴的水冷设计是提高机床精度设计的热点。以计算流体力学软件Fluent为基础,采用有限体积法对170SD30-SY型主轴的定子、水套及水冷系统进行了流固热耦合研究,采用RNG k-ε两方程湍流模型。分析了水冷系统在不同工艺情况下的主轴温升,并在此基准上对水冷系统进出水管道设计进行了合理优化。结果表明,改进后的水冷系统使得主轴温度降低20 K以上,为电主轴水冷系统的的研发提供了理论方向。

摘要： 针对机床主轴运行状态下的加工性能和健康状况在线评估问题,设计了一套针对主轴的远程在线监测系统。系统基于B/S架构和LabVIEW采集主轴运行时的振动数据,实现边缘数据实时处理计算,提取时域和频域特征参数,通过物联网通用协议MQTT将主轴振动分析结果上传云平台,用于远程监测主轴的性能和健康状况。试验表明,该系统能有效监测运行状态下的主轴轴承损伤、刀具失效等常见主轴故障。

摘要： 文章以老旧的学生实训用机床CDE6140A机床为研究对象,采用ANSYS软件中的APDL模块对机床主轴进行结构优化,主要优化目标函数是主轴的体积最小值,次要目标函数是主轴单元最大应力最小值,通过参数化语言建立主轴有限元模型,从而完成对主轴结构的优化。优化结果显示,在满足主轴正常使用的前提下,主轴体积可以缩小约21%,可以减少主轴生产成本;单元应力降低了约13%,可以延长主轴使用寿命。优化结果为山西机电职业技术学院对该老旧机床的维修和改进提供了一定的理论依据。

摘要： 本文针对机匣结构复杂易变形,尺寸精度要求高,加工过程人为干预较多,质量不够稳定的加工难点,应用了数控卧式五轴车铣复合加工中心的在机测量技术,实时校准机床由热变形引起的几何误差,并将误差自动补偿至机匣的工件坐标系和刀补数据中,在精加工前自动测量更新机匣加工坐标系,减少加工精密尺寸时的影响因子;并应用在机测量技术测量机匣的精密尺寸实际值,系统自动计算测量的尺寸实际值与理论值偏差,根据偏差值设计自动补偿加工的程序,机床主轴刀具按偏差值对精密尺寸进行补偿加工,直至尺寸合格。在机测量技术的应用,提高了精密尺寸的加工稳定性和加工效率,为实现自动加工奠定基础。

摘要： 本文介绍一种使用普通机床自身主轴内锥面作定位的简易工装车夹具.该工装车夹具主要应用于加工外表面为锥形、薄壁这种机械性能要求高的工件.

摘要： 机床的热变形对精密机床的加工有着重要的影响,在精密超精密加工中热误差引起的加工误差所占的比例达到40％～70％.尤其在精密磨床中,磨削力只有5N左右,磨削力基本不会引起机床的变形,磨床的变形主要来至于电主轴的热变形.因此本文对机床的电主轴进行了热变形分析及优化,通过施加散热筋来改善电主轴装置的温度场分布,从而减小主轴的热变形,提高磨床的加工精度.为机床的优化设计和技术改进提供重要的参考依据.

摘要： 机电设备是工矿企业的重要装备,设备定期进行质量管理及维护检修是一项系统性技术工作.在工业设备生产管理和日常维修养护工作中,及时诊断设备故障十分重要,早发现、早处理才能有效避免机电设备发生事故危及人身安全.做好设备管理与维修工作对促进企业发展有重要意义.

摘要： 基于数据挖掘技术的机床主轴故障诊断系统,系统由信号采集及故障特征提取、诊断规则获取及知识库搭建、故障分析机制三个功能模块组成.重点研究诊断规则的获取技术及主轴知识库搭建,提出了基于粗糙集理论的故障诊断决策生成算法.算法利用信息系统的不可分辨特性,通过属性约简,提高规则求取效率,并通过软件建立数据知识库,建立主轴故障推理机制.实例研究证明该方法可行.

摘要： 主轴是机床的关键部件,主轴的状态关系着机床能否正常运作.设计了一种机床主轴信号采集仪,对机床主轴的运行状态进行监测.介绍了振动信号采集部分的设计,通过监测试验、数据分析,论证了振动采集部分设计的可靠性,表明能够达到监测主轴运行状态的目的.本文设计的主轴信号采集仪简单、有效,具有较高的性价比,可广泛应用于主轴信号数据采集系统.

摘要： 动刚性是指主轴抵抗外界动态力的能力，单位N/mm。机床主轴动刚性分析是检验机床主轴动态性能好坏的一项重要指标，是机床的抗振和抗外力干扰能力的体现，特别是在高速精加工机床主轴上，这项指标尤为重要。LMS 为此提供了强大的分析功能。Impact Testing 使得主轴动刚度测试更加便捷。LMS 锤击测试结合生产实际为主轴系统的动态分析提供了很好的平台。

摘要： 动刚性是指主轴抵抗外界动态力的能力，单位N/mm。机床主轴动刚性分析是检验机床主轴动态性能好坏的一项重要指标，是机床的抗振和抗外力干扰能力的体现，特别是在高速精加工机床主轴上，这项指标尤为重要。LMS为此提供了强大的分析功能，Impact Testing使得主轴动刚度测试更加便捷。LMS锤击测试结合生产实际为主轴系统的动态分析提供了很好的平台。

摘要： 为研究预紧力对机床主轴的影响，提出在不同载荷工况下机床主轴预紧力选取的数值分析方法。计算得到预紧力与轴承刚度的关系，在轴系结构有限元模型中设置不同预紧力下的轴承刚度值，通过静力学分析求解轴系变形和刚度;计算得到预紧力与轴承发热量的关系，在轴系热分析有限元模型中设置轴承热源，通过传热分析求解主轴温升。计算结果表明，该方法能在设计阶段完成预紧力对主轴性能影响的分析，并根据其影响机制确定主轴在不同载荷工况下的合适预紧力。

摘要： 精密机床主轴是高精度、长寿命、高可靠性零部件,传统基于大量失效寿命数据统计的可靠性评估方法不能有效评估单一主轴运行可靠性,提出了一种基于相关向量机(Relevance Vector Machine,RVW)及干涉理论的电主轴运行可靠性评估方法.该方法以加工表面的粗糙度作为评估电主轴运行可靠性的状态指标,首先利用RVM构建加工工艺参数、主轴振动特征与表面粗糙度之间的预测模型,进而基于该模型获得实时的表面粗糙度预测值及其概率密度函数;接着引入可靠性干涉理论,利用当前表面粗糙度分布函数预测值及依据表面质量要求确定的表面粗糙度的上限阈值及其分布函数,计算获得当前工况条件下的可靠性评估结果.最后通过设计主轴铣削实验验证了本文的方法,评估误差为13.8％,证明该方法的有效性和可行性.

摘要： 机床主轴通常由两个及以上轴承组并联支撑.由于制造误差的存在,不同支撑之间存在"憋劲 "等典型相互作用,使零件发生变形,严重影响主轴的回转精度性能.然而当前通用的误差传递方法大都基于刚体假设,忽略了零件变形,致使主轴回转精度分析结果很大程度上偏离实际结果,不利于精度性能预测、装配参数优化等工作的开展.针对此,本文提出一种融合齐次坐标变换(HCT)方法及有限元分析(FEA)方法的分析方法,以提高分析结果的准确度.该方法中,用HCT方法进行误差传递分析,计算所有轴承外柱面与轴承座内孔之间的不重合误差;进而以Timoshinko梁单元建立主轴有限元模型,根据不重合误差及外载荷设置其边界条件,分析零件变形以及主轴前端的空间位置.当主轴旋转时,更新分析模型,获得新的轴端空间位置.如此重复,主轴旋转若干圈之后,就能得到轴端的回转轨迹.此外,为了使分析结果更可靠,建立了考虑零件制造误差的轴承静力学模型,用于分析轴承的运动误差以及刚度矩阵.最终,本文以一款高精密机械主轴为例,验证了该方法的可行性.

摘要： 轴承故障是高速主轴振动和噪声的主要来源之一.应用有限元方法建立了高速主轴-轴承系统耦合模型.基于Jones模型,通过改变滚球进入故障区域时滚球中心和滚道中心的距离建立了外圈和内圈的故障模型,并将故障模型集成到主轴-轴承系统模型中.利用Newmark-β时域积分法仿真了外圈故障、内圈故障以及内外圈复合故障的振动响应,分析和讨论了振动响应在时域和频域中的特征,为高速主轴的状态检测和故障诊断提供了依据.

摘要： 角接触球轴承的摩擦生热引起的热变形是影响机床主轴加工精度最主要的因素,甚至引起抱轴、保持架熔化和滚道及滚动体表面损伤等失效,因此,对角接触球轴承进行热分析具有很强的理论与应用价值.本文针对机床主轴常用的角接触球轴承,建立了角接触球轴承的有限元模型,计算热载荷和边界条件,得到了温度场分布,并分析了转速对轴承温度的影响.

摘要： 针对几台不同结构的加工中心主轴抓刀故障进行分析,提出解决办法,总结出维修类似设备故障的经验.加工中心是比较精密的设备，在日常使用过程中，如果发生碰撞或者长期超负荷使用或者错误的操作，都可能出现各种故障。如主轴在使用过程中发生碰撞，或者经常反转主轴都可能出现抓刀故障。本文分析了碟形弹簧、活塞等一系列故障，在出现抓刀故障时，首先要弄清楚故障原因以防止以后发生同类故障，同时我们一般本着由简到繁的原则去分析处理已经发生的故障。

摘要： 本发明的目的是一种用于检测机床的主轴的热变形的检测设备。所述机床包括主轴托架(6)和主轴(8)。所述设备包括：主轴托架罩盖(12)，所述主轴托架罩盖(12)能够在前部处与所述主轴托架相关联，以至少部分地遮盖所述主轴托架开口，从而使得所述主轴在任何情况下都能够移位；以及固定至所述主轴托架罩盖的检测装置。所述检测装置适于检测所述主轴的所述信号元件的位置，以在所述缩回位置测量所述主轴的热变形。

摘要： 本发明提供一种在保持或改善高精度(高旋转精度)、高刚性、低扭矩和低发热的功能的同时，与最近的复合化倾向的机床对应的主轴回转部用球轴承和使用该球轴承的机床的主轴回转装置。在机床的主轴回转部用球轴承中，在单列球轴承的情况下，把轴向断面宽度(B)与径向断面高度(H)的断面比(B/H)设定为(B/H)＜0.63，在双列球轴承的情况下，把轴向断面宽度(B2)与径向断面高度(H2)的断面比(B2/H2)设定为(B2/H2)＜1.2。

摘要： 本发明提供一种在保持或改善高精度(高旋转精度)、高刚性、低扭矩和低发热的功能的同时，与最近的复合化倾向的机床对应的主轴回转部用球轴承和使用该球轴承的机床的主轴回转装置。在机床的主轴回转部用球轴承中，在单列球轴承的情况下，把轴向断面宽度(B)与径向断面高度(H)的断面比(B/H)设定为(B/H)＜0.63，在双列球轴承的情况下，把轴向断面宽度(B2)与径向断面高度(H2)的断面比(B2/H2)设定为(B2/H2)＜1.2。

摘要： 本实用新型公开一种多主轴数控机床的主轴箱及多主轴数控机床，多主轴数控机床包括两个主轴箱，两主轴箱并排滑动连接于立柱上，主轴箱包括安装座和主轴安装部，主轴安装部位于安装座的下方，主轴安装部形成有用于安装主轴的安装孔，每一安装孔的中心朝向远离另一安装孔的方向偏离安装座的中心面。本实用新型的主轴箱采用偏心结构，使相邻主轴间距增大的同时保持相邻主轴箱安装座的间距不变，即在相邻刀库不发生干涉的情况下缩短了相邻安装座的间距，也就缩短了立柱的宽度，减小了立柱的重量，相应的机座的重量不需要太重，从而节省了成本。

摘要： 本实用新型提供一种数控机床电主轴的转子主轴连接结构及数控机床电主轴，包括：主轴以及转子采用带锥的键槽配合安装；其中主轴对应转子的一侧形成轴键槽和轴凸键，且轴键槽和轴凸键的边侧形成轴锥面；其中转子对应主轴的一侧形成转子键槽和转子凸键，且转子键槽和转子凸键的边侧形成转子锥面，其中转子键槽和轴凸键配合安装，转子凸键和轴键槽配合安装，该转子主轴连接结构中的转子和主轴采用带锥的键槽配合，便于安装和维护。

摘要： 本实用新型公开一种多主轴数控机床的立柱及多主轴数控机床，所述多主轴数控机床包括机座、主轴箱、刀库和立柱，所述立柱包括柱体，所述柱体的一侧凸设有安装座，所述安装座用于安装主轴箱，所述柱体向下斜向延伸，分别形成两连接部，所述连接部与所述机座连接。安装座凸出于柱体，使安装座的安装面更加接近主轴中心，即缩短了安装面到主轴中心的距离，减小了主轴高速工作时在安装面产生力矩和震动，提高了机床整体的稳定性。

摘要： 本发明涉及一种混联机床主轴头标定方法及混联机床主轴头，混联机床主轴头标定方法包括如下步骤：S1、得到带误差项的运动学模型；S2、通过解析的方法获得刀具中心点的位置误差传递矩阵T；S3、将多个长度不同的刀具分别安装于主轴头，测量各个姿态下对应的刀具中心点的实际位置，根据刀具中心点的实际位置与刀具中心点的理论位置求得刀具中心点的位置误差dP*；S4、将S3中得到的输入向量、刀具的长度代入位置误差传递矩阵T，求得误差辨识矩阵T*，通过误差辨识矩阵T*以及S3中测得的各个姿态下对应的刀具中心点的位置误差dP*，计算出主轴头的几何误差参数；S5、将S4中计算得到的几何误差参数代入到带误差项的运动学模型中，实现误差补偿。

摘要： 本发明公开了一种用于抑制机床主轴切削颤振的阻尼装置、方法及机床主轴，通过滚珠丝杠和筒状结构的阻尼座，滚珠丝杠的一端设置于转动槽内，阻尼座的开口端设有滚珠丝杠螺母，滚珠丝杠螺母的端部固定连接有顶杆，顶杆在主轴切削颤振的作用下沿轴向滑动，顶杆带动滚珠丝杠螺母轴向滑动，与滚珠丝杠螺母配合的滚珠丝杠将顶杆的平动转化为转动，从而带动固定在滚珠丝杠上的扇叶在磁流变液中转动，通过滚珠丝杠和扇叶将颤振引起的主轴系统径向往复振动转化为扇叶在磁流变液中的往复转动，在由磁流变液施加的阻尼力的作用下实现振动能量的耗散，本发明不仅改变了机床系统的阻尼，而且结构小巧，安装简单。

摘要： 本发明公开了一种机床主轴故障诊断模型建立方法及机床主轴故障诊断方法，属于机床主轴故障诊断领域，包括：采集与机床主轴的健康状况相关的信号，以构建训练数据集，并划分为多个训练子集；建立一个卷积神经网络，同时作为Actor‑Critic算法的Actor模块和Critic模块，用于输出策略分布和评估值；一个训练子集对应一个训练回合，训练过程包括：将训练样本输入Actor模块，输出当前时刻的策略分布，并计算下一个时刻的状态；将当前和下一个时刻的状态输入Critic模块，输出针对两个状态的评估值；所有回合为一次迭代，每次迭代结束后，根据Actor模块和Critic模块的损失更新网络参数；迭代终止后，将Actor模块作为机床主轴故障诊断模型。本发明能够提高故障诊断结果的精确性和鲁棒性。

摘要： 本实用新型涉及一种机床主轴组件及机床主轴，机床主轴包括外壳，芯轴，安装于所述外壳内且一端开设有安装孔；安装支架，可拆卸地安装于外壳的底端，安装支架上还设有导电件，导电件外露于安装支架的底端，导电件用于通过导线与超声波发生器电连接。当需要装配超声波刀柄时，将刀柄本体装配至安装孔内，由于导电件外露于安装支架的底端，因此导电件与超声波刀柄的刀柄本体上的导电体直接接触贴合导通，导电件通过导线与超声波发生器直连，导电体通过导电线与超声换能器直连。当需要装配普通刀柄时，将普通刀柄的刀柄本体装配至芯轴上的安装孔内，外置式的安装支架和导电件不会对普通刀柄产生干扰。