阐述了数控机床的发展现状。介绍了NUM数控系统星三角转换功能及其使用方法。详细介绍了该功能在数控机床中的应用。

针对数控机床电主轴热分析过程中热态实验数据难以获取,难以进行热态特性分析的问题,提出了一种考虑电主轴产热与散热的综合有限元分析模型,利用有限元分析方法得到热态温度场分布图,可为数控机床电主轴的温度控制及热分析提供理论基础和数据支撑。

主轴是机床的心脏,作为主要功能部件其性能直接决定机床的整体的使用情况。主轴的第一道防线就是前端密封结构,大流量冷却及加工尘屑极易污染主轴及主轴轴承,所以主轴部件设计过程中需重点考虑主轴前端密封结构设计及选用。重点介绍了根据机床的结构及加工工况不同,来选用主轴结构类型及其主轴前端密封的结构。

针对汽车顶盖激光填丝钎焊的焊缝表面存在鱼鳞纹、锯齿边等缺陷,提出一种基于自适应接触法兰、电主轴和机器人的打磨系统。通过固定在机器人末端的自适应接触法兰使打磨片以恒定压力压紧焊缝,电主轴带动打磨片高速旋转,高速旋转的打磨片磨削焊缝。介绍了该系统的硬件组成、通信架构以及打磨流程,并分析了接触法兰压力、电主轴旋转方向及转速和打磨姿势对打磨品质的影响规律。

零传动滚齿机运转时由于主轴热源发热,会使工件主轴与滚刀主轴受热产生变形,继而影响工件尺寸加工精度。为了研究滚齿机热变形,采用ANSYS软件对热变形进行仿真分析。运用CREO建模软件建立机床三维模型并导入ANSYS,通过理论计算得到模型的边界条件,之后选用稳态分析来确定主轴热平衡状态下的温度场分布,在此基础上进行热—结构的耦合场分析,得到主轴三维热变形量。仿真结果证明了在高精度滚齿加工机床中热变形对精度的影响十分显著,为热变形的补偿提供有力的依据。

为了研究电主轴在工作时温度变化规律,文章结合能量守恒和热平衡原理,建立了电主轴温度随时间变化的模型,得出时间—温升规律符合指数规律;当电主轴结构、材料及工作环境确定的情况下,电主轴达到热平衡所需时间是不变的。通过对某型号数控机床设计温度采集方案,在机床电主轴上布置温度传感器,采集了不同转速下的温度值,分析实验结果可得电主轴的温升随着转速升高而增大;时间—温升变化规律和所建立的数学模型相一致;该模型可以对机床电主轴的温度变化情况进行预测,为研究机床关键热源的热特性提供了理论依据。

概述了角接触球轴承在电主轴中的应用现状,分析了电主轴预紧力与电主轴精度、转速、寿命等性能的相互影响关系;回顾了轴承定位预紧技术和定压预紧技术的原理及特点;分类评述了采用液压装置、形状记忆合金弹簧、双金属隔套、压电装置、电磁力装置、离心力装置等预紧方式的调压预紧技术和自动预紧技术的原理及效果;最后,对电主轴预紧技术的未来发展趋势进行了预测与展望。

介绍了高速机床电主轴轴承故障特征与故障诊断方法，比较了电流检测法与机械振动检测法的差异与优缺点。重点阐述了基于幅值恢复算法的电流检测的理论依据。实验结果表明通过幅值恢复算法剔除定子电流基频波形。电主轴轴承发生故障时的谐波信号的峰值就能很明显地被体现出来。这对于高速机床电主轴轴承故障诊断具有理论与实际的指导意义。

为了在车床运行时能更精确地进行稳态热补偿，根据机械变形学和传熟学的有关理论，综合考虑车床主轴轴线各个零件之间热传递以及其与空气、风扇对流换热对温度场和温度应力场的影响，采用SoiidWorks三维建模软件和ANSYS热稳态与热应力耦合分析求解技术，获得了车床在穗态加工时车床主轴轴系的轴端应变值。通过与实验数据的对比，说明了该方法的准确性，从而采用数控误差补偿修正因热变形引起的精度误差。

对搅拌摩擦焊技术发展和研究方向进行了简要介绍,针对目前搅拌摩擦焊实际焊接过程中存在的缺陷与不足，尤其是焊接结束时存在的"匙孔"问题，结合电主轴的发展趋势一动静压电主轴，设计研发_种新型的回抽式搅拌摩擦焊动静压电主轴，采用液体动静压轴承技术和小孔节流技术等,替代滚动轴承，利用油腔内油压控制转轴回抽，实现了主轴无滚动摩擦，回抽功能自动化,解决了"匙孔"的缺陷。对主轴的整体结构、液压回抽结构和油腔结构等进行了详细介绍，并经初步检测符合设计要求。