摘要：作为影响数控机床精度稳定性的关键因素,电主轴末端热误差不仅由主轴轴承、电机生成热量引起,更与加工环境温度不稳定性密切相关。为在机床加工状态下并行抑制上述热干扰因素以保证主轴精度稳定性,构建了一种面向电主轴单元热误差的半闭环主动控制方法,该方法基于模糊神经网络-PID主动控制策略对电主轴单元内置循环液供液温度进行动态调整,以实现电主轴单元结构温度稳定性控制与热误差半闭环主动抑制。通过试验证明:该方法可以在22℃~18℃温度缓降工作环境中,将电主轴单元结构温升幅度控制在±0.5℃以内;并且相比于传统循环冷却控制方法,该方法可有效抑制各项主轴热误差(降低比例δx为57.1%,δy为56.9%,δz为34.7%),并放宽了电主轴单元精度稳定性维持对恒温加工环境的要求。

摘要：介绍了磁悬浮电主轴单元的工作原理,以5.5kW电主轴单元为例,利用ANSYS软件对其径向磁轴承磁场进行了有限元分析,找出其系统磁场分布的变化规律和影响因素。分析表明:在主轴正常悬浮且单边气隙值取0.3±0.004mm,主轴支承处轴颈圆度取0.003mm,径向磁轴承磁极内圈圆度取0.007mm时,磁路磁漏不影响控制系统的性能,主轴实际中心线距理想位置的最大偏移量为0.0025mm,可满足精密机床主轴径向旋转精度性能要求。研究结果为磁悬浮电主轴单元的径向支承结构的优化设计提供了理论依据。

摘要：电主轴单元是车铣复合加工中心的核心功能部件。利用ANSYS对电主轴系统完成了自由模态以及两种考虑轴承支承的约束模态分析。并针对电主轴单元进行了现场实验,测得主轴实际模态。综合分析理论计算与实验结果表明计算的自由模态与主轴实际模态区别较大,模态分析时必需考虑轴承的支承作用,并且用两组弹簧才能很好地模拟QBC型角接触球轴承组的支承约束。设计的电主轴满足工作要求。