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学生姓名 ee 学号 ee
所在学院 机械工程学院 专业班级 ee 指导教师 ee ____ __ 完成地点 校内 ___
题 目 TH5632C数控机床高速电主轴结构设计及其仿真分析
2012 年 6 月 18 日
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TH5632C数控机床高速电主轴结构设计及其仿真分析
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(ee)
指导教师：ee
【摘要】：本文阐述了高速电主轴的发展历史、现状以及趋势，并介绍了电主轴的工作原理及关键技术。
然后，确定了合理的电主轴总体结构，分别对电主轴的主轴、拉刀机构、轴承等各零部件作了设计，生成了装配图、零件图与设计说明书等设计文档。并对电主轴的旋转轴和轴承进行了详细的分析和校核。还在Pro/E软件上绘出其各零件的三维图形，将各部件进行虚拟装配，并添加执行电动机完成转动仿真。计算表明，该电主轴设计符合要求。
【关键词】：数控机床；电主轴；主轴；轴承
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High-speed electric spindle structure design and simulation of TH5632C CNC machine tools
Author name:ee
(eei)
Tutor:ee
Abstract: This paper describes the history, status and trends of lathe electrical spindle development, and also introduce
the working principle and key technology of electrical spindle. Then, the reasonable structure of the electrical spindle is determined. The structure of main components is designed, such as axis,broach institutions and bearing. The assembly drawings, part drawings and design specifications and other design documents is generated. And the detailed analysis and verification of the axis and bearing are made. Also on Pro/E software to draw the various components of the three-dimensional graphics, will be virtual assembly parts, and add the motor rotation achieve simulation. The calculation result shows that the design of electrical spindle meets the requirements.
Keywords: NC Machine；Electrical Spindle；Spindle；Bearing
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目录
1. 前言 .................................................... 1
1.1课题研究的意义 ....................................... 1 1.2前景分析 ............................................. 1 1.3 国内外研究概况 ....................................... 1 1.3.1 国外技术研究概况 ................................... 1 1.3.2国内技术研究概况 ................................... 2 1.3.3数控机床电主轴的国内外的发展趋势 ................... 2 1.4机床电主轴的工作原理 ................................. 3 1.5数控机床电主轴的特征 ................................. 3 1.6电主轴的关键技术 ..................................... 3 1.7电主轴的运动控制 ..................................... 5 1.8本课题研究的内容 ..................................... 5
2. 机床电主轴结构设计 .................... 错误！未定义书签。
2.1 电主轴结构图 ........................ 错误！未定义书签。 2.2电主轴轴的设计 ...................... 错误！未定义书签。 2.3 主轴尺寸选取 ........................ 错误！未定义书签。 2.4轴的校核 ............................ 错误！未定义书签。 2.4.1.轴的强度校核计算--按扭转强度计算 .. 错误！未定义书签。 2.4.2 轴的刚度校核计算 ................. 错误！未定义书签。 2.5电主轴过盈联结装置的设计 ............ 错误！未定义书签。 2.6 松拉刀机构的设计 .................... 错误！未定义书签。 2.6.1 松拉刀机构选择 .................... 错误！未定义书签。
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2.6.2拉削力计算及拉刀强度计算 .......... 错误！未定义书签。
3. 电主轴轴承设计......................... 错误！未定义书签。
3.1 电主轴轴承的选择 .................... 错误！未定义书签。 3.1.1轴承的选择 ........................ 错误！未定义书签。 3.1.2轴承材料的选择 ................... 错误！未定义书签。 3.2电主轴轴承的组合设计 ................ 错误！未定义书签。 3.2.1支承端结构形式 .................... 错误！未定义书签。 3.2.2轴承的配合 ........................ 错误！未定义书签。 3.2.3轴承座的刚度与同轴度 .............. 错误！未定义书签。 3.2.4轴承的润滑 ........................ 错误！未定义书签。 3.3电主轴轴承的校核计算 ................ 错误！未定义书签。
4. Pro/E建模和仿真 ....................... 错误！未定义书签。
4.1 Pro/E软件简介 ...................... 错误！未定义书签。 4.2 Pro/E主要模块 ...................... 错误！未定义书签。 4.3 建模及仿真过程 ...................... 错误！未定义书签。 4.3.1电主轴固定部分建模 ................ 错误！未定义书签。 4.3.2电主轴转动部分建模 ................ 错误！未定义书签。 4.3.3电主轴装配仿真 .................... 错误！未定义书签。
致 谢 ..................................... 错误！未定义书签。 参考文献 .................................. 错误！未定义书签。