數(shù)控車床靜壓氣體軸承主軸系統(tǒng)動力學建模及靜特性研究.pdf

1、超精密加工技術(shù)是一門新興的綜合性加工技術(shù)，是一個國家機械行業(yè)水平高低的重要體現(xiàn)，也已經(jīng)成為衡量一個國家科學技術(shù)發(fā)展水平的重要標志之一。航空航天、國防工業(yè)及微電子等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)均和超精密加工技術(shù)密切相關(guān)，超精密數(shù)控車床的研制與開發(fā)是超精密加工技術(shù)最主要的研究內(nèi)容之一。氣體軸承是近年來迅速發(fā)展起來的一種新型軸承，具有回轉(zhuǎn)精度高、使用壽命長、無污染和爬行等特點。隨著工業(yè)應(yīng)用對高速度、高精度加工技術(shù)的要求越來越高，精密數(shù)控車床的主軸系統(tǒng)采用回轉(zhuǎn)

2、精度更高、溫升更小的氣體軸承支承將成為今后的發(fā)展趨勢。
　　 本文研究的主要內(nèi)容是把靜壓氣體軸承的優(yōu)點與數(shù)控車床的精密加工要求相結(jié)合，嘗試對現(xiàn)有的數(shù)控車床主軸系統(tǒng)進行創(chuàng)新改造，利用數(shù)控車床精密加工時進給量小以及靜壓氣體軸承雖然承載相對較小，但是回轉(zhuǎn)精度高的特點，把小孔節(jié)流靜壓氣體軸承應(yīng)用于數(shù)控車床主軸支承以提高其加工精度。論文重點對氣體潤滑機理和靜壓氣體軸承的工作原理進行了深入探討和分析，運用有限元法將雷諾( Reynolds)

3、方程離散化，采用超松弛迭代法和比例分割法對小孔節(jié)流靜壓氣體軸承的靜態(tài)特性進行分析和研究，確定了數(shù)控車床用小孔節(jié)流靜壓氣體軸承的基本參數(shù)；之后用小孔節(jié)流靜壓氣體軸承作為數(shù)控車床主軸支承，建立靜壓氣體軸承氣膜力模型，建立靜壓氣體軸承主軸轉(zhuǎn)子動力學模型，并對其主軸系統(tǒng)進行了動力學分析；最后，在Pro/E4.0軟件中建立數(shù)控車床主軸的三維實體模型，將模型用IGES格式導(dǎo)入ANSYS Workbench12.0軟件中進行了有限元分析，通過模態(tài)分析