高端机床装备功能部件优化设计选型应用手册——高速电主轴分册电子书

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《高端机床装备功能部件优化设计选型应用手册》编写委员会

序一

序二

前言

第一章 高速电主轴技术概述

第一节 基本概念

一、电主轴

二、电主轴的基本构成

三、电主轴系统

第二节 电主轴基本原理和关键技术

一、电主轴基本工作原理

二、数控机床对电主轴的要求

三、电主轴的特点和关键技术

第三节 电主轴的分类与命名

一、电主轴的分类

二、电主轴的型号命名

三、电主轴的现行标准

第四节 电主轴的技术指标

一、电主轴的指标要求

二、电主轴的基本参数

三、电主轴的性能指标

第五节 电主轴国内外技术现状与发展趋势

一、电主轴的发展历程

二、国外电主轴的技术现状

三、国内电主轴的技术现状

四、国内外主轴的发展趋势

参考文献

第二章 高速电主轴的结构布局和支承方式

第一节 电主轴的结构布局

一、电动机中间布置方式

二、电动机后端布置方式

第二节 电主轴的轴承支承方式

一、滚动轴承支承

二、流体支承

三、磁悬浮轴承支承

四、轴承对比及在电主轴上的应用情况

参考文献

第三章 电主轴的预紧系统

第一节 电主轴的预紧简述

一、预紧方式分类

二、预紧方式对比及应用场景

第二节 电主轴的预紧系统设计

一、定位预紧设计

二、定压预紧设计

三、可调预紧设计

四、主轴预紧设计图例

参考文献

第四章 电主轴的润滑和冷却系统

第一节 电主轴的润滑系统

一、油脂润滑

二、油雾润滑

三、少油润滑

四、轴承类型与润滑方式的组合

第二节 电主轴的冷却系统

一、冷却系统的作用

二、液体冷却

三、空气强制冷却

参考文献

第五章 电主轴的轴端接口系统

第一节 电主轴轴端接口类型

第二节 锥度为7∶24的刀具接口

一、锥度为7∶24的刀具接口标准和规格

二、锥度为7∶24的刀具接口的优缺点

三、改进型刀柄（BBT、WSU-1、WSU-2）

第三节 锥度为1∶10的刀具接口

一、HSK刀具接口

二、KM刀具接口

第四节 CAPTO刀具接口

第五节 弹簧夹头刀具接口

一、弹簧夹头简介

二、ER夹头规格及结构原理

三、ER夹头优缺点

第六节 卡盘接口

一、卡盘分类

二、电主轴安装卡盘接口示例

三、卡盘保养方法

第七节 磨削电主轴接口

一、磨削电主轴接口简介及特点

二、磨削电主轴接口形式

第八节 电主轴拉刀机构

一、拉刀机构的组成

二、拉刀机构的工作原理

参考文献

第六章 电主轴的电动机及驱动控制

第一节 电主轴对电动机的基本要求

一、电主轴电动机的性能要求

二、电主轴电动机的运行要求

三、电主轴电动机的可靠性与维护性要求

四、电主轴电动机的经济性要求

第二节 电主轴的电动机及性能比较

一、执行电动机

二、电主轴的电动机

三、设计电主轴电动机时应注意的问题

第三节 电主轴电动机驱动和控制

一、恒压频比控制

二、矢量控制

三、直接转矩控制

四、弱磁控制

参考文献

第七章 高速电主轴性能测试与试验分析

第一节 性能测试与试验指标

第二节 电主轴静态回转精度测量

一、电主轴回转精度的影响因素

二、电主轴回转精度测量方法

三、电主轴回转精度检测

第三节 电主轴刚度测试

一、电主轴刚度概述

二、电主轴刚度的测试方法

三、电主轴刚度的测试试验

第四节 电主轴温升测试

一、影响电主轴温升的主要因素

二、电主轴温升的检测方法

三、电主轴温升特性测试试验

四、电主轴空负载温升测试试验示例

第五节 电主轴调速负载特性测量

一、电主轴输出功率测试

二、电主轴转矩和转速测试

三、电主轴调速负载特性试验示例

第六节 电主轴轴承预紧状态测量

一、预紧力对性能的影响

二、预紧力的施加方法

三、预紧力的测量方法

第七节 电主轴振动性能试验

一、影响电主轴振动特性的因素

二、电主轴试验模态分析方法

三、电主轴振动性能试验

第八节 电主轴噪声测试

一、电动机噪声的物理量度

二、电动机噪声测试的试验仪器

三、电主轴噪声的测试

第九节 残余动不平衡及动平衡方法

一、现场动平衡原理

二、现场动平衡试验装置

三、现场动平衡试验步骤和示例

参考文献

第八章 电主轴可靠性与精度保持性

第一节 电主轴可靠性设计

一、电主轴可靠性分配设计

二、电主轴可靠性预计设计

三、电主轴可靠性设计准则及检查表

四、电主轴故障分析

第二节 电主轴可靠性试验

一、电主轴可靠性试验分类

二、电主轴可靠性台架试验

三、电主轴可靠性台架试验案例

第三节 电主轴可靠性评价

一、电主轴可靠性评价方法

二、电主轴可靠性评价流程

第四节 电主轴精度保持性试验与评价

一、电主轴精度保持性

二、电主轴精度保持性台架试验

三、电主轴精度保持性在机测试

四、电主轴精度保持性评价方法

参考文献

第九章 电主轴的优化设计选型

第一节 电主轴的选型流程

一、系列化电主轴选型流程

二、定制电主轴设计选型流程

三、用户需求调查表设计

四、选型结果报告设计

第二节 典型工况分析和计算

一、电主轴参数计算

二、铣削工况计算流程和公式

三、磨削工况计算流程和公式

四、车削工况计算流程和公式

第三节 电主轴选型型谱参数

一、洛阳轴承研究所有限公司电主轴型谱参数表

二、大连科德数控股份有限公司电主轴型谱参数表

三、通用技术集团大连机床有限责任公司电主轴型谱参数表

四、深圳市爱贝科精密工业股份有限公司电主轴型谱参数表

参考文献

第十章 高速电主轴选型案例

第一节 选择电主轴应考虑的问题

一、电主轴结构布局

二、电主轴轴承的选择

三、电主轴电动机及驱动模块

四、电主轴润滑和冷却方式的选择

第二节 加工中心用电主轴选型案例

一、高速精密卧式加工中心用电主轴选型案例

二、高速精密立式加工中心用电主轴选型案例

三、五轴立式车铣复合加工中心用电主轴选型案例

四、五轴铣车复合加工中心用电主轴选型案例

五、车铣复合加工中心用电主轴选型案例

六、五轴高速龙门加工中心用电主轴选型案例

七、加工中心用电主轴选型案例

第三节 磨削机床用电主轴选型案例

一、3MK203内圆磨床用电主轴选型

二、3MK208内圆磨床用电主轴选型

三、外圆磨床用电主轴选型

四、内圆磨床用电主轴设计

五、HZ-087CNC型磨床电主轴选型

第四节 车削用电主轴选型案例

一、DT40型车削用电主轴选型

二、RPJY-F203E型车削用电主轴选型

参考文献

第十一章 电主轴的安装、调试与在线监测

第一节 电主轴的安装与调试

一、电主轴的安装

二、电主轴的调试

第二节 电主轴的正确使用

第三节 电主轴的维护与保养

第四节 电主轴在线监测

一、电主轴在线监测需求与技术

二、电主轴在线监测关键参数

三、电主轴在线监测组成部分

四、电主轴在线监测的主要用途

第五节 电主轴典型故障类型与排除

一、电主轴温升过高

二、电主轴刚度差

三、电主轴振动大

四、电主轴精度差

五、电主轴起动困难

六、电主轴掉速或速度不稳

七、电主轴刀具无法夹紧或夹紧后不能松开

八、电主轴强力切削时停转

参考文献

第十二章 高速电主轴前沿技术

第一节 新型材料/结构电主轴技术

一、新型电主轴结构

二、新型材料电主轴结构

第二节 新型电主轴润滑技术

一、新型轴承油气润滑技术

二、新型轴承脂润滑技术

第三节 新型电主轴冷却技术

一、新型冷却结构的优化设计

二、基于相变原理的冷却结构设计

三、基于热电原理的冷却结构设计

四、轴芯冷却技术

参考文献

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