在现代精密机械加工领域,电主轴作为核心部件,其性能直接影响到加工的精度和效率。电主轴高速旋转时会产生热量,导致热变形,进而影响加工精度。因此,对电主轴进行热误差建模研究,能够有效地预测和补偿热误差,提升加工质量。本研究聚焦于利用流热固多物理场耦合的理论与方法,对电主轴在运行过程中产生的热误差进行建模分析。 流热固多物理场耦合理论是现代工程分析的重要工具,它涉及流体力学、热力学、固体力学等多个物理领域,通过联立这些物理场的方程来模拟复杂工程问题。在电主轴热误差建模中,流体力学与热力学的耦合描述了电主轴冷却过程中流体流动与热传递的相互作用;热力学与固体力学的耦合则用于分析温度变化导致的热应力和热变形问题。 电主轴热误差建模的流程通常包括以下几个步骤:首先是数据收集,包括电主轴在不同工作条件下的温度、转速、载荷等数据。其次是热源分析,确定电主轴工作时产生热量的部位和原因,包括电机损耗、轴承摩擦热等。接着是热传递分析,建立描述热量如何在电主轴各部件间传递的方程。然后是热应力和变形分析,通过热固耦合分析电主轴的热应力分布和热变形情况。最后是模型验证,将模型预测结果与实际测量数据进行对比,验证模型的准确性。 在建模过程中,需要考虑多种因素,如电主轴的材料属性、冷却方式、运行环境等,这些因素都会对热误差模型产生影响。此外,为了提高模型的适用性和精确度,还可能需要运用计算机辅助工程(CAE)软件进行仿真分析。通过数值计算方法,如有限元分析(FEA),可以对电主轴进行精确的温度场、热应力场和位移场分析。 研究成果将为电主轴的设计、制造和使用提供重要的理论指导。通过精确预测热误差,可以提前采取补偿措施,如调整加工参数、优化冷却系统设计、改进结构设计等,从而减少热变形,提高加工精度和稳定性。此外,本研究的模型和方法也能够为其他高速旋转机械的热误差分析提供参考。 随着制造业的快速发展和智能制造技术的进步,对机械加工精度的要求越来越高。因此,基于流热固多物理场耦合的电主轴热误差建模研究具有重要的工程实践意义和广阔的应用前景。通过深入研究和不断优化,可以进一步提升我国精密制造水平,推动制造业向更高质量、更高效率的方向发展。
2025-09-06 11:59:51 3.25MB
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内容概要:本文详细介绍了基于西门子S7-1200 PLC的追剪系统的设计与实现。系统由S7-1200 PLC、威纶通触摸屏、主轴(含光电传感器、编码器、电机、变频器/伺服)、以及从轴伺服组成。文中深入探讨了追剪系统的硬件架构、轴配置代码、追剪核心逻辑、位置同步窗口检测等关键技术细节。特别强调了光电传感器安装位置、速度补偿系数、同步窗口阈值设置等关键参数的选择及其对系统性能的影响。同时,还分享了一些调试经验和注意事项,如光电传感器信号抖动处理、伺服使能顺序、正确停机逻辑等。 适用人群:自动化设备工程师、PLC程序员、工业控制系统设计师。 使用场景及目标:适用于需要高精度物料追踪和切割的应用场合,如包装生产线。主要目标是实现追剪头能够精确地跟随并定位传送带上的物体,确保切割精度达到±3mm以内。 其他说明:文中提供了具体的代码示例,帮助读者更好地理解和实现相关功能。此外,还提到了一些常见的调试陷阱和解决方案,有助于提高系统的稳定性和可靠性。
2025-07-09 09:42:48 5.22MB
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以ADGM高速数控车床用电主轴为研究对象,以优化主轴的性能为目标,利用有限元分析软件ANSYS Workbench优化设计功能,对主轴的悬伸量、跨距和电机转子安装位置进行优化。对优化前后主轴的静动态特性进行对比分析,结果表明优化后主轴的径向静刚度提高了38%,1阶固有频率提高了1%,充分改善了主轴性能,并且主轴长度缩短了40 mm,减少了生产成本。 【基于ANSYS Workbench的ADGM电主轴结构优化】的研究着重于提升高速数控车床电主轴的性能。在数控机床中,电主轴扮演着核心角色,其静态和动态性能直接影响到加工精度和产品质量。电主轴的刚度、固有频率以及临界转速是衡量其性能的关键指标。 在本研究中,ADGM高速精密数控车床的电主轴被选为研究对象。研究人员利用ANSYS Workbench这一强大的有限元分析软件,进行了结构优化设计。优化主要集中在三个方面:主轴的悬伸量、主轴跨距和电机转子的安装位置。通过调整这些参数,旨在改善电主轴的性能,同时降低成本。 在ANSYS Workbench的优化设计原理中,目标是在满足特定性能目标和约束条件下,通过改变设计变量,寻求最佳性能和最低成本。在电主轴的案例中,优化目标包括提高主轴的刚度和固有频率,而优化变量则涉及主轴的几何特征。 通过优化,电主轴的径向静刚度提升了38%,这意味着电主轴抵抗径向位移的能力显著增强,从而能更好地保持加工精度。此外,1阶固有频率也提高了1%,这有助于避免共振,确保主轴在高速运转时的稳定性。优化还导致主轴长度缩短了40毫米,这不仅降低了生产成本,也使得电主轴更加紧凑,便于安装和维护。 该研究的结果表明,采用ANSYS Workbench进行结构优化可以显著提升电主轴的性能。这种优化方法在未来的数控机床设计中具有广泛的应用前景,特别是在追求高精度、高效率的制造领域。通过不断的技术创新和优化,可以进一步推动我国高档数控机床与基础制造装备的发展,提高国内制造业的整体水平。
2024-07-30 18:31:11 886KB 行业研究
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在电主轴故障机理分析的基础上,得出反应电主轴故障信号的监测参数,将监测数值与安全阈值相比较,可实现故障预警与监测。利用小波包对故障信号的分解与重构、倒频谱分析等,实现电主轴故障离线诊断,能有效确定电主轴故障的详细信息。
2024-07-30 18:30:53 350KB
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由于电主轴系统高速运转时,产生大量的热,并导致热变形,本文基于ANSYS对高速电主轴单元的热态特性进行分析。文中采用有限元法对高速电主轴系统模型进行建模,并计算了电主轴系统的发热量及各部位热对流,通过ANSYS进行分析,得到了高速电主轴单元的温度分布、主轴端部的轴向和径向偏移量及位移图。从热态性能中可以分析得出热感应预载荷,并计算得出相应的强度和临界速度。同时研究发现,为了获得更多的预载荷,应该考虑热感应预载荷的影响。
2024-07-30 18:30:34 310KB 热态特性分析
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数控车床电主轴系统动态特性分析及多目标优化,何彦,赵建宇,主轴系统的动态特性受到与之联结的旋转部件的影响。在绝大多数相关研究中,这些旋转部件的离心力被忽略。本文则建立了某型号数控
2024-03-21 21:02:28 705KB 首发论文
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富士电机FRENIC5000MS5系列工具机床用主轴驱动系统(中文)pdf,富士电机FRENIC5000MS5系列工具机床用主轴驱动系统(中文)
2024-02-05 17:22:12 2.22MB
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在本文中,我们讨论了宇宙学背景下非线性自旋气体的状态方程。 平均能量动量张量类似于省长型流体的平均动量张量,但是引入了状态W的附加函数来描述非线性势。 计算了早期宇宙中的状态方程w(a)^-1,这为暗物质和暗能量的负压提供了自然的解释。 W可能也是宇宙常数L的主要来源。因此非线性自旋气体可能是暗物质和暗能量的候选者。
2024-01-12 22:52:10 322KB 状态方程 非线性主轴 黑暗能量
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台达高性能主轴伺服电机SDS-DCE系列型录
2023-05-17 09:40:06 5.85MB LabVIEW
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主传动系统是用来实现机床主运动的传动系统,它应具有一定的转速(速度)和一定的变速范围,以便采用不同材料的刀具,加工不同的材料,不同尺寸,不同要求的工件,并能方便的实现运动的开停,变速,换向和制动等。 数控机床主传动系统主要包括电动机、传动系统和主轴部件,它与普通机床的主传动系统相比在结构上比较简单,这是因为变速功能全部或大部分由主轴电动机的无级调速来承担,剩去了复杂的齿轮变速机构,有些只有二级或三级齿轮变速系统用以扩大电动机无级调速的范围
2023-05-10 19:39:01 957KB 主轴箱
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