[发明专利]一种新型高精度移动龙门式机床中主轴结构及其制造方法在审
| 申请号： | 201810132029.3 | 申请日： | 2018-02-09 |
| 公开（公告）号： | CN108229068A | 公开（公告）日： | 2018-06-29 |
| 发明（设计）人： | 罗松;翟文蓉;华庆强;张弢 | 申请（专利权）人： | 中国航天科工集团上海浦东开发中心;上海庆强实业有限公司 |
| 主分类号： | G06F17/50 | 分类号： | G06F17/50;B23Q5/04 |
| 代理公司： | 济南鼎信专利商标代理事务所(普通合伙) 37245 | 代理人： | 彭成 |
| 地址： | 200080 上海*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 主轴结构 移动龙门式 机床 制造 机床主轴系统 温度场分布 边界条件 仿真计算 仿真软件 分析计算 分析模型 共振效应 机械结构 结构耦合 冷却结构 热变形量 设计周期 运行过程 制造材料 报废率 再利用 热源 使用率 构建 研发 优化 | ||
1.一种新型高精度移动龙门式机床中主轴结构的制造方法，其特征是具体步骤如下：
步骤一、构建有限元分析模型；
步骤二、进行机床主轴系统中热源和边界条件进行计算，即主轴轴承摩擦热源Q＝k*n*F和系统换热系数α＝Nu*g/W进行严密计算和分析，其中k表示经验系数，n表示轴承旋转转速，F表示轴承摩擦转矩大小，Nu表示努谢尔特系数，g表示流体导热系数和W表示工件形状特征尺寸；
步骤三、利用有限元仿真软件Ansysworkbench和Solidworks进行热量-结构耦合分析计算和验校，得到主轴温度场分布和热变形量；
步骤四、根据仿真计算得到的结果，再利用Solidworks和AutoCAD进行主轴结构及其冷却结构设计。
2.一种根据权利要求1所述的新型高精度移动龙门式机床中主轴结构，其特征是：包括用于套装在主轴上的内撑轴套组件(1)、前端盖和后端盖以及用于连接主轴端部的主轴机架，前端盖和后端盖分别盖在内撑轴套组件(1)的前表面和后表面上，所述的内撑轴套组件(1)包括主轴前轴承(11)和主轴后轴承(12)，主轴前轴承(11)的直径小于主轴后轴承(12)的直径，主轴前轴承(11)的外环面与主轴后轴承(12)的内环面之间环形均布支撑连接有至少三组螺母组件，每组螺母组件均由长螺杆螺母(21)和短螺杆螺母(22)组成，长螺杆螺母(21)和短螺杆螺母(22)之间夹角为22.5°，长螺杆螺母(21)包括安装在主轴前轴承(11)外环面上的第一底座(21-1)、长螺杆(21-2)以及连接在主轴后轴承(12)的内环面上的第一支架(21-3)，第一底座(21-1)与长螺杆(21-2)的一端相连接，长螺杆(21-2)的另一端与第一支架(21-3)相连接，所述的短螺杆螺母(22)包括安装在主轴前轴承(11)外环面上的第二底座(22-1)、短螺杆(22-2)以及连接在主轴后轴承(12)的内环面上的第二支架(22-3)，第二底座(22-1)与短螺杆(22-2)的一端相连接，短螺杆(22-2)的另一端与第二支架(22-3)相连接，第一底座(21-1)的高度大于第二底座(21-1)的高度，长螺杆(21-2)的长度大于短螺杆(22-2)的长度。
3.根据权利要求2所述的新型高精度移动龙门式机床中主轴结构，其特征是：所述的主轴前轴承(11)的外环面与主轴后轴承(12)的内环面之间环形均布有八组螺母组件，其中第一底座(21-1)的数量为八个，第二底座(22-1)的数量为八个，八个第一底座(21-1)和八个第二底座(22-1)相互交替且紧挨分布在主轴前轴承(11)的外环面上，第一支架(21-1)和第二支架(22-1)之间具有一定间距。
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