现代制造技术与装备862023年第3期总第316期TK6919型数控铣镗床高速主轴结构分析与优化设计朱昌龙1,2贾文华3*(1.南京页岩动力设备有限公司,南京211200;2.联诺欧机械科技江苏有限公司,南京211200;3.南京工程学院,南京211167)摘要:铣镗床高速主轴作为机床的核心部件,直接影响机床的工作效率和工作性能。分别运用SolidWorks建模软件和ANSYS软件对TK6916数控铣镗床高速主轴结构进行运动学及静力学分析,以获取其刚度,并进行优化设计。关键词:数控铣镗床;高速主轴;有限元分析StructuralAnalysisandOptimalDesignofHighSpeedSpindleforTK6919CNCMillingandBoringMachineZHUChanglong1,2,JIAWenhua3*(1.NanjingShalePowerEquipmentCo.,Ltd.,Nanjing211200;2.Liannuo’ouMachineryTechnologyJiangsuCo.,Ltd.,Nanjing211200;3.NanjingInstituteofTechnology,Nanjing211167)Abstract:Asthecorecomponentofmachinetool,highspeedspindleofmillingandboringmachinedirectlyaffectstheworkingefficiencyandperformanceofmachinetool.SolidWorksmodelingsoftwareandANSYSsoftwarewereusedtoanalyzethehigh-speedspindlestructureofTK6916CNCmillingandboringmachinekinematicallyandstatically,soastoobtainitsstiffness,andoptimizethedesign.Keywords:CNCmillingandboringmachine;highspeedspindle;finiteelementanalysis工程技术的广泛应用促进了数控机床的蓬勃发展,加深了机械学在机械工程专业的研究[1-4]。各国专家在动力学领域开展了大量机床方面的科学研究,并取得多项研究成果[5-8],为确定机床主轴控制的正确性提供了重要依据。1主轴箱构成分析本次研究的机床主轴箱包括机床的主传动系统、滑枕进给系统及镗轴进给系统。主轴箱构成图,如图1所示。机床的主传动变速箱安装在滑枕后面,会随着滑枕一起做进给运动。主传动系统由400V交流电机驱动,电机的输出轴经过内齿轮与Ⅳ轴相连,经变速后使Ⅱ轴运作。Ⅱ轴经过两个拔插油缸达到机械变速的目的,并将动力分流到两根长轴后驱动两个小齿轮。铣轴上的两个大齿轮与两个小齿轮相互啮合,将动力传动至主轴,使主轴转动。主轴箱顶部有两根吊索,分别通过立柱上面的滑轮与立柱内腔的平衡锤相连,以平衡主轴箱的质量。2网格划分及位移图网格划分是有限元建模中十分关键的部分,网格的数量和质量直接影响计算结果的精确度。通常情况下,网格越多计算越精确,但是计算机的负载和计算费用也会增加。因此...