1、。武汉理工大学的杨光等利用传递矩阵法对电主轴系统进行了动力学特性分析。年，无锡机床股份有限公司的蔡英等基于传递矩阵法，对型内圆磨床的高速主轴系统进行了动力学特性分析。对于数控机床的主轴部件常用的结构主要有以下几种形式对于高速高精度机床，为了实现高的主轴转速，采用主轴电机结构对于中等要求的数控机床，采用主轴电机，驱动经过减速机构驱动采用齿轮传动和同步带传动的专用主轴生产厂生产的主轴对于般的数控机床经济型数控机床，采用交流电机经过皮带传动，再经过主轴变速箱体其结构与普通机床的主轴箱有很大的不同实现主轴的变速。近年随着计算机及其相关软硬件技术的发展促进了虚拟样机技术的快速发展，同时成熟的建模和分析软件技术使产品动态设计成为可能。本课题的研究内容本课题采用频域软件来分析主轴的动静态特性。软件是个应用广泛的工程频域分析软件，主要是利用频域法将所探讨的工程系统转化成个频域系统，该频域系统由节点及元素所组合而成，以取。

2、电结合的全方面训练，从而培养设计计算的能力以及分析和处理生产过程中所遇到的问题的综合能力。关键词频域分析模态分析机床主轴振数控机床主轴国内外研究现状本课题的研究内容总体设计方案设计要求设计参数总体设计方案图数控系统选择简介西门子数控系统数控系统的组成数控机床伺服系统的选择主轴计算及校核主轴设计电动机的选择带传动设计主轴的校核传动组齿轮模数的确定和校核齿轮强度校核主轴挠度的校核主轴弯曲变形的校核主轴扭转变形校核主轴最佳跨距的确定选择轴颈直径,轴承型号和最佳跨距求轴承刚度主轴支承处轴承的选择主轴图参数化建模理论基础主轴的动力学模型建立目标函数约束条件刚度约束强度约束转角的限制扭转变形的限制切削力的限制数控车床主轴的频域分析频域简介及软件应用频域概述软件应用机床主轴频域分析模型构建几何模型频域模型建立单元类型选择和网格划分机床主轴振动模态分析动力分析模态分析结论致谢参考文献附录绪论课题研究的背景及意义制造业是。

3、模型研究车床主轴的动态特性及其设计。年将动柔度分析引人对主轴系统的动力特性和动态设计的研究之中。年，等利用结构修正法分析了切削机床的主轴轴承的静态和动态性能，但只是考虑轴承径向个自由度，并且忽略了轴向力矩方向的自由度，更忽略了轴承刚度的非线性。而国内从事这领域研究的也很多，特别是早期对普通主轴动特性的研究。年，江苏工学院的付华应用试验模态分析与频域计算相结合的方法，对传统主轴部件进行了动力特性分析，并对主轴进行了动力修改。年，大连理工大学的肖曙红用频域结合迭代的分析方法，编制了主轴组件静动特性分析软件。年，北京工业大学的费仁元等采用实验方法对复杂的主轴部件进行了动态特性分析。年，沈阳工业学院的史安娜等对主轴部件建立了空间梁单元模型，并在此基础上对其静动态特性进行了分析。同年，北京理工大学的刘素华利用频域分析软件对电主轴的动静态特性进行了分析。年，杨曼云等利用软件对卧式加工中心的主轴系统进行了静动态特性分。

4、学模型建立目标函数分机床主轴振动模态分析动力分析模态分析结论数控车床,主轴,参数,建模,分析,毕业设计,全套,图纸本毕业设计是对数控车床主轴进行参数化建模及频域分析，将现代化的设计方法应用于机床的设计，以数控系统设计方案的拟定为主线，通过对数控车床主轴伺服系统机械部分进行参数化设计，理论强度基础计算及其关键零件的校核，对车床进给伺服系统进行数学建模，然后使用软件进行频域仿真，简要论述了频域方法和动力学分析的基本求解过程，建立机床主轴频域模型，合理的确定了载荷轴承支承刚度和约束条件，选定了单元类型。采用法对其进行自由模的具体研究内容，总结了机床动态设计方法研究和机床主轴动静态研究的发展状况和发展趋势，在总结前人研究成果的基础上，结合当前的技术发展趋势，采用频域方法来进行研究，简要论述了模态分析，得到主轴的固有频率和振型，找出工作时容易发生共振的频率域，为进步提高精度和转速提供理论依据。通过毕业设计进行了机。

5、机床主轴转速方面，我国取得了长足的进步，但与国外的差距还是很大。在年代之前，我国机床主轴转速般都不到。进入年代，机床厂商和各高校都加紧了新产品的研制。国内有些厂家也生产出转速上。如上海明精机床公司生产的型高速数控车床，主轴最高转速南京机床厂生产的型高速数控车床，主轴最高转速在国际上，数控机床高速化发展也经历了几个过程，其如表所示。表数控机床高速化发展过程时间年代年代年代年代世纪初主轴转速主轴是数控机床的关键部件，在其前部安装工件刀具，直接参与切削加工，对机床的加工精度，工件表面质量和生产效率有很大的影响，其性能的好坏将对机床的最终性能和加工工件的质量有非常重要的影响。据研究表明中型车床在不同频率的动载荷作用下，各个部件反映在刀具与工件切削处的综合位移中主轴部件所占比例最大，未处于共振状态下占，共振状态下占。在国外，年，将轴承模拟为个简单的径向弹簧和阻尼器，采用有限差分模型分析了车床主轴的特性年即和应用频。

6、代原有的工程系统，频域系统可以转化成个数学模式，并根据该数学模式得到该频域系统的解答，且可以通过节点元素把结果表现出来。完整的频域模型除了节点元素外，还包含工程系统本身所具有的边界条件，如约束条件外力的负载等。利用频域软件对主轴进行静动态特性分析，确定合理的边界条件，改善主轴部件的静动态特性，并采用合理的数学建模方法进行对比分析，最后以沈阳机床厂生产的型数控车床为研究对象，检验前面进行的理论分析，从而得出合理的设计方法，为实现产品的动态设计打下基础。具体工作分为以下几个部分总结了机床动态设计方法研究和机床主轴动静态研究的发展状况和发展趋势，在总结前人研究成果的基础上，结合当前的技术发展趋势，采用频域方法来进行开展研究阐述学习理论基础，即振动理论模态分析理论，简要论述了模态参数，识别原理简要论述了频域方法和动力学分析的基本求解过程，建立机床主轴频域模型，合理的确定了载荷轴承支承刚度和约束条件，选定了单元类。

7、现个国家综合实力的重要方面，是国家财富的主要创造者世界上凡是发达国家都拥有高水平的制造业。而装备制造业作为整个国家工业部门的装备提供者，其水平的高低决定了我国制造业的国际竞争力，特别是我国加入到以后，行业竞争更加激烈，已经关系到我们国家现代化的进程和民族的复兴，因此提高我国装备制造业的整体技术水平具有重大的理论和现实意义。在当前的振兴过程中，我们应该清醒的认识到我国装备制造业和发达国家的差距，不能只看到眼前的时繁荣。特别是机床行业，在设计水平上与发达国家有着比较大的差距，缺少创新和突破，掌握核心技术较少，特别在高端的产品领域，竞争力还不够强大。动态设计的原则目标是保证机械满足其功能前提要求的条件下具有较高的动刚度，使其经济合理运转平稳可靠。要从总体上把握机械结构的固有频率振型和阻尼比。具体为避开共振，避开率应在降低机器运行过程中的振动幅度结构各阶模态刚度最大且尽量相等结构的各阶模态阻尼比要尽量高避免结构。

8、为总体设计方案图图数控车床的主轴设计总体方案示意图数控系统选择数控系统是数字控制系统简称，英文名称为，早期是由硬件电路构成的称为硬件数控，年代以后，硬件电路元件逐步由专用的计算机代替称为计算机数控系统。计算机数控，简称系统是用计算机控制加工功能，实现数值控制的系统。系统根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。当前生产数控系统的公司厂家比较多，国外著名公司的如德国公司日本公司国内公司如中国珠峰公司北京航天机床数控系统集团公司华中数控公司和沈阳高档数控国家工程研究中心。选择数控系统时主要是根据数控改造后机床要达到的各种精度驱动电机的功率和用户的要求，所以依据改造的具体要求选用德国公司系统相应的驱动装置。简介西门子数控系统系统包括等型号，它是西门子公司世纪年代才开发的集于体的经济型控制系统。该系统的性能价格比较高，比较适合于经济型与普及型车铣。

9、劳破坏提高振动稳定性。设计步骤建立机械结构或机械系统的动力学模型，根据设计图纸建立力学模型，也可以应用试验模态分析技术建立结构的试验模型利用数学模型求解自由振动方程得到结构振动的固有特性，引入外部激励可以进行动力响应分析动态性能评定结构修改和优化设计。数控机床主轴国内外研究现状我国数控技术的开发始于年，几乎与国外同时起步。但由于自身技术的落后，研制进展十分缓慢。但“九五”以来，我国机床在关键技术的突破上主要表现在以下方面数控系统网络化集成化。应用机开发出了轴联动，可控轴的分布式数控系统，以及可靠性达到小时的高分辨率数控系统。实现了高速主轴快速进给高速换刀机构的“三高”技术的突破。国产加工中心的主轴转速可以达到万万，快速进给般都能达到。静压技术精密传动技术的突破，有效地提高了重型机床的主轴精度和定位精度。如武汉重型机床厂和齐齐哈尔第机床厂开发的精密双齿轮条传动系统，大大消除了齿轮传动间隙，提高了传动精度。。

10、开环控制系统。般采用位微机。在位微机中，系列单片机具有集成度高可靠性好功能强速度快抗干扰能力强具有很高的性价比，因此，可选系列单片机扩展系统。设计自动回转刀架及其控制电路。为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性，选用摩擦小传动效率高的滚珠丝杠螺母副，并应有预紧机构，以提高传动刚度和消除间隙，齿轮副也应有消除齿侧间隙的机构。采用贴塑导轨，以减小导轨的摩擦力。数控车床的工艺范围具有快速定位，直线插补，顺逆圆插补，暂停，循环加工。对微机数控系统的要求微机控制系统要有可靠性好功能强速度快抗干扰能力强，具有很高的性能价格比等特点。控制系统的加工程序和控制命令通过键盘操作实现，显示器采用数码管显示加工数据及机床状态等信息。设计参数表机床基本参数项目单位参数型号床身回转直径刀架上回转直径主轴最高转速主电机功率数控系统西门子尾座主轴直径行程及主轴孔锥度莫氏圆锥号丝杠螺距系统环境工作条件温度湿度为输入电网电压交流频率为电。

11、床的控制。系列数控系统的共同特点是结构简单，体积小，可靠性高，此外系统软件功能也比较完善。系列是公司专为简易数控机床开发的经济型数控系统，两种系统的区别是系列采用步进电机驱动，系列采用数字交流伺服驱动系统。数控系统的组成是德国公司推出的全数字化数控系统，它可控制个数字进给轴和个主轴。它由控制面板单元键盘输入输出模块电源驱动器系列数字伺服电机和系列数字主轴电动机等部分组成。系统的各个部件通过现场总线连接。其结构，如图图数控系统组成框图数控机床伺服系统的选择数控机床按伺服控制主要有三种类型开环控制系统，闭环控制系统和半闭环控制系统。该机床纵向和横向进给伺服驱动选择开环步进电机控制。主轴计算及校核主轴设计电动机的选择采用系列封闭式三相异步电动机，根据原则条件选择型笼式三相异步电动机。三相异步电动机转速公式为电频率电动机的极对数转差率可以求出确定转速范围主轴最小转速主轴的变速范围主轴能实现的最高转速与最低转速之。

12、。采用法对其进行自由模态分析，得到主轴的固有频率和振型，找出工作时容易发生共振的频率域，为进步提高精度和转速提供理论依据。总体设计方案机床主轴的动静态特性主要就是固有频率受力变形临界转速动态响应等，在年代以前，般采用经验模拟法设计，方法繁琐，精度低。年代以后由于计算机技术和计算方法的进步，出现了有限差分法结构分析法频域法结构修正法，模态法等大量方法。本课题就是要研究机床主轴的动静态特性，其主要任务是计算轴承的刚度建立合理有效的模型，特别是轴承部分的简化，再对模型进行静变形模态及响应等各方面的分析，得到固有频率振型等参数。其中轴承刚度的计算较复杂，静刚度可用经验公式计算得出而动刚度的计算部分则要考虑主轴高速运转条件下对轴承的影响。设计要求数控车床应具有性能数控代码制输入方式增量值绝对值通用同时控制坐标轴数坐标轴纵向，横向纵向脉冲当量值刀具补偿量自动升降速性能有数控系统选连续控制系统。进给伺服系统采用步进电。

参考资料：

[1]数控机床上下料机械手设计.rar（V3.1）（第2357737页，发表于2022-06-26）

[2]数控卧式镗铣床刀库机械手回转与装卸刀机构设计 .rar（V2.1）（第2357732页，发表于2022-06-26）

[3]数控卧式镗铣床刀库机械手升降机构设计与分析.rar（V1.1）（第2357731页，发表于2022-06-26）

[4]摇臂式行车设计.rar（V0.1）（第2357710页，发表于2022-06-26）

[5]小型便携式割灌机设计[3D-SW].rar（V9.1）（第2357527页，发表于2022-06-26）

[6]小型举升车改装设计.rar（V8.1）（第2357525页，发表于2022-06-26）

[7]小功率机械无级变速器结构设计.rar（V7.1）（第2357524页，发表于2022-06-26）

[8]轴承座的工艺及钻扩右孔Φ18夹具装置设计.rar（V2.1）（第2358175页，发表于2022-06-26）

[9]轴承座工艺及钻Φ17孔夹具设计全套设计含图纸.rar（V1.1）（第2358174页，发表于2022-06-26）

[10]轴承座工艺与镗Φ47孔夹具设计(大批量）.rar（V0.1）（第2358173页，发表于2022-06-26）

[11]轴承座工艺与铣平面夹具设计（小批量）.rar（V9.1）（第2358172页，发表于2022-06-26）

[12]轴承内外圈加工专用机床纵向机构设计.rar（V8.1）（第2358167页，发表于2022-06-26）

[13]轴承内外圈加工专用机床横向机构设计.rar（V7.1）（第2358166页，发表于2022-06-26）

[14]轴承内外圈加工专用机床上料机构设计.rar（V6.1）（第2358165页，发表于2022-06-26）

[15]转速器盘零件的机械加工工艺规程及加工Φ9H8孔的工艺装备设计全套设计含图纸.rar（V5.1）（第2358156页，发表于2022-06-26）

[16]转速器盘工艺和铣φ9孔的外端面夹具设计.rar（V4.1）（第2358153页，发表于2022-06-26）

[17]转速器盘工艺和钻2-Φ6孔夹具设计.rar（V3.1）（第2358152页，发表于2022-06-26）

[18]踏脚杆零件加工工艺规程及钻M6-6H螺纹孔加工专用夹具设计.rar（V2.1）（第2358143页，发表于2022-06-26）

[19]旋转行波超声电机结构设计.rar（V1.1）（第2357792页，发表于2022-06-26）

[20]旋转电弧传感器机械结构设计.rar（V0.1）（第2357791页，发表于2022-06-26）

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