数控机床功能部件优化设计选型应用手册 高速电主轴分册PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

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第一章 高速电主轴技术概述1

第一节 基本概念1

一、电主轴1

二、电主轴的基本构成1

三、电主轴系统4

第二节 高速电主轴基本原理和电主轴的组成7

一、高速电主轴基本工作原理7

二、数控机床对高速电主轴的要求7

三、电主轴的特点和关键技术8

第三节 国外电主轴行业发展情况分析9

一、世界电主轴行业市场供给分析9

二、世界电主轴行业市场需求分析10

三、世界电主轴行业主要国家发展情况分析11

第四节 高速电主轴国内外技术现状与发展趋势12

一、高速电主轴的发展经历12

二、国内外高速电主轴技术和产品发展趋势12

三、国外主要电主轴生产厂家及电主轴产品的特点13

四、国内高速电主轴技术的现状17

五、国内主要电主轴生产厂家及电主轴产品的特点18

第五节 电主轴相关技术条件和标准18

参考文献20

第二章 高速电主轴的结构布局、分类与命名21

第一节 高速电主轴的结构布局21

一、电动机置于主轴前后轴承之间的布置方式21

二、电动机置于主轴后轴承之后的布置方式21

第二节 高速电主轴的分类22

一、按电主轴电动机特性分类22

二、按电主轴轴承支承方式分类23

三、按应用领域分类23

四、按电动机的类型分类26

第三节 电主轴的型号命名27

参考文献29

第三章 高速电主轴的基本参数和技术指标30

第一节 电主轴的参数和指标要求30

第二节 电主轴的基本参数31

第三节 电主轴的性能参数33

参考文献36

第四章 电主轴电动机及驱动控制37

第一节 机床主轴对电动机的基本要求37

第二节 电主轴电动机及性能比较37

一、交流异步感应电动机38

二、交流同步电动机38

三、同步电动机与异步电动机的区别39

四、设计电主轴电动机时应注意的几个问题39

第三节 电主轴电动机驱动和控制40

一、普通变频器驱动和控制40

二、矢量控制驱动器的驱动和控制41

三、直接转矩控制43

参考文献44

第五章 高速电主轴的支承45

第一节 滚动轴承支承的电主轴45

一、普通滚动轴承45

二、混合陶瓷球轴承46

三、滚动轴承的配置形式和预加载荷48

第二节 流体支承电主轴49

一、流体静压轴承49

二、液体动压轴承55

三、液体动静压混合轴承56

第三节 磁悬浮轴承支承电主轴58

一、磁悬浮轴承工作原理58

二、磁悬浮轴承的优缺点60

三、磁悬浮轴承在电主轴中的应用61

四、轴承比较61

五、各类轴承在电主轴上的应用情况62

参考文献62

第六章 电主轴的润滑与冷却系统63

第一节 电主轴的轴承润滑系统63

一、油脂润滑64

二、油雾润滑64

三、少油润滑66

四、轴承类型与润滑方式的组合69

第二节 电主轴电动机的冷却70

一、液体冷却70

二、空气强制冷却71

参考文献72

第七章 电主轴的主轴端部设计73

第一节 引言73

第二节 高速切削对主轴/刀柄联接的要求74

第三节 高速切削对主轴/刀柄锥度联接系统的影响74

一、离心力作用下的主轴/刀柄联接系统74

二、高速状态下联接系统变形分析75

第四节 标准7：24锥度联接79

一、配合原理79

二、锥度为7：24刀柄的标准和规格80

三、BT主轴/刀柄系统81

四、标准7：24锥联接优缺点分析82

第五节 替代型刀柄——1：10锥度联接系统83

一、锥度为1：10的HSK刀柄83

二、美国的KM刀柄结构（替代型设计）88

三、BT刀柄、HSK刀柄与KM刀柄比较89

四、其他高速刀柄结构——三棱锥结构90

第六节 改进型联接的设计90

一、锥面和端面同时定位的WSU-191

二、WSU-2结构92

参考文献92

第八章 高速电主轴性能测试与试验分析93

第一节 性能测试与试验指标93

第二节 电主轴静态回转精度测量93

一、电主轴回转精度的影响因素94

二、电主轴回转精度测量方法94

三、电主轴回转精度检测97

第三节 电主轴静刚度测试98

一、静刚度概述98

二、静刚度的测试方法99

三、电主轴静刚度的测试试验100

第四节 电主轴精度保持性测量与精度寿命预测102

一、电主轴精度保持性试验102

二、试验平台上电主轴精度保持性试验102

三、机床上电主轴精度保持性测试104

四、精度保持性评估方法和精度寿命预测105

第五节 电主轴的温升测试105

一、影响电主轴温升的主要因素106

二、电主轴的温升检测方法106

三、电主轴温升试验106

四、电主轴空负载温升试验举例108

第六节 电主轴调速负载特性测量111

一、电主轴输出功率测试111

二、电主轴转矩和转速测试112

三、电主轴调速负载特性试验举例113

第七节 电主轴轴承预紧状态测量114

一、预紧力对性能的影响114

二、预紧力施加的方法115

三、预紧力的测量方法118

第八节 电主轴振动性能试验120

一、影响电主轴振动特性的因素120

二、电主轴试验模态分析方法121

三、电主轴振动性能试验122

第九节 电主轴噪声测试123

一、电动机噪声的物理量度124

二、电动机噪声测试的试验仪器125

三、电主轴噪声的测试126

第十节 残余动不平衡及动平衡方法127

一、现场动平衡原理127

二、现场动平衡试验装置129

三、现场动平衡试验步骤和举例129

参考文献132

第九章 电主轴的优化设计选型133

第一节 电主轴的选型流程133

一、系列化电主轴选型流程133

二、定制电主轴设计选型流程139

三、用户需求调查表设计142

四、选型结果报告设计144

第二节 典型工况分析和计算148

一、电主轴参数计算148

二、铣削工况计算流程和公式151

三、磨削工况计算流程和公式155

四、车削工况计算流程和公式160

参考文献161

第十章 电主轴的安装、调试与维护保养162

第一节 电主轴的正确使用162

第二节 电主轴的维护与保养163

第三节 电主轴的维修164

一、电主轴的维修内容164

二、维修电主轴时正确的拆装操作165

第四节 电主轴典型故障类型与排除166

参考文献170

第十一章 高速电主轴选型案例171

第一节 选择电主轴应考虑的问题171

一、电主轴结构布局171

二、电主轴轴承的选择171

三、电主轴电动机及驱动模块171

四、电主轴润滑和冷却方式的选择172

第二节 加工中心用电主轴选型案例172

一、MCV2520小型立式加工中心用电主轴选型案例172

二、MDH-50高速精密卧式加工中心用电主轴选型案例174

三、VDBS-50超高速精密立式加工中心用电主轴选型案例179

四、VMC850型加工中心用电主轴选型案例183

第三节 磨削机床用电主轴选型案例186

一、案例1：内圆磨床用电主轴选型186

二、案例2：内圆磨床用电主轴选型189

三、案例3：外圆磨床用电主轴选型193

四、案例4：内圆磨床用电主轴设计197

五、案例5： HZ-087CNC型磨床电主轴选型202

第四节 车削用电主轴选型案例205

参考文献207

第十二章 电主轴优化设计选型软件介绍及应用案例208

第一节 电主轴优化设计选型软件的功能描述208

第二节 “电主轴选型”功能使用方法简介210

第三节 “用户参考设计”功能使用方法简介215

一、电主轴选型案例215

二、电主轴相关行业标准216

三、电主轴选型手册和电主轴产品样本216

四、典型工况计算216