刀具主軸是數(shù)控機床機械本體的關鍵部件，其動態(tài)特性直接影響數(shù)控機床的加工精度、穩(wěn)定性和可靠性。精密旋轉(zhuǎn)機械在設計之初就需要進行動態(tài)設計，而基于機械部件建立合理的動態(tài)模型是動態(tài)設計的基礎。數(shù)控螺旋錐齒輪銑床銑削螺旋錐齒輪時，刀具遵循復雜的空間曲線。如果動態(tài)性能不符合要求，容易產(chǎn)生顫振現(xiàn)象，影響銑削工件的加工質(zhì)量。旋轉(zhuǎn)機械動力學一直是動力學領域的研究重點。穩(wěn)定可靠的旋轉(zhuǎn)機械動態(tài)模型不僅可以直接提高設計效率，優(yōu)化傳統(tǒng)機械的設計方案，還可以為提高現(xiàn)有機械的綜合性能指標提供方案支持。JORGENSEN等人

在高速主軸-FAG進口軸承滾軸系統(tǒng)的動態(tài)分析中，采用主軸腐爛的總質(zhì)量方法，其等效性相當于Timo申科光束模型，并考慮了角接觸球fag進口軸承離心載荷對nsk進口軸承的影響，并實驗證明主軸-fag進口軸承系統(tǒng)動力體的數(shù)字解液具有快速性、穩(wěn)健性的特點：阿爾廷塔斯等

用有限元分析模擬了主軸-進口軸承系統(tǒng)，并對進口角接觸球軸承間距進行了優(yōu)化

[3]利用表面積分法和有限元法建立了FAG進口軸承的接觸力學模型，并利用所提出的方案對滾動FAG進口軸承的NSK進口軸承矩陣進行了仿真。江等人

[4]在研究進行銑床控制主軸結構動力學分析模型時,考慮了銑削軸向力和離心力對結合面間NSK進口中國軸承的影響,用有限元法求出了一個系統(tǒng)的固有工作頻率;趙萬華等

[5]構建了主軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的結合面動力學模型,重點分析了結合面NSK進口軸承、阻尼。 當前,學者對梁、滾動 FAG進口軸承的動力學研究頗多,對主軸系統(tǒng)結合面的接觸動力學有一定的研究,但缺乏對主軸- FAG進口軸承系統(tǒng),特別是對螺旋錐齒輪銑齒機刀具主軸系統(tǒng)的動力學研究。筆者以數(shù)控螺旋錐齒輪銑齒機的刀具主軸系統(tǒng)為研究對象,對刀具主軸系統(tǒng)中的軸和圓錐滾子 FAG進口軸承進行動力學耦合分析,利用數(shù)值分析的方法對主軸- FAG進口軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學模型進行求解,并利用實驗驗證了所建立的動力學模型的準確性。

1 工具主軸系統(tǒng)動態(tài)模型工具主軸系統(tǒng)是數(shù)控螺桿錐齒輪銑床的重要組成部分，其運行穩(wěn)定性直接關系到銑床的加工精度。為銑床工具主軸系統(tǒng)建立了動態(tài)分析模型，有助于分析和提高銑床的動態(tài)特性。圖1中顯示的國產(chǎn)數(shù)控螺旋錐齒輪銑床的工具主軸系統(tǒng)包括主軸、錐形滾筒 FAG 入口軸承、扭矩電機、工具盤機身部件（包括刀板和攜帶刀板的法蘭）和連接套。

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