陶瓷电主轴部件径向切削刚度改进

来源：机床与液压杂志2015年第20期北京时间：

作者：邱海飞

单位：西京学院机械工程学院

摘要：将陶瓷材料Si3N4应用于高速电主轴，利用APDL语言对其进行参数化设计程序开发。分析并计算了陶瓷电主轴的径向切削载荷及刚度，通过有限单元法分析了主轴部件的静力变形和应力分布。以弹簧-阻尼单元COMBIN14模拟轴承支撑，创建了以支撑跨距为变量的主轴参数化驱动模型。采用零阶算法实现了主轴部件静态性能优化，减小了径向载荷作用下的Von Mises应力，并计算出了更为合理的主轴支撑跨距。优化后陶瓷电主轴径向切削刚度提高了1229%，有效改进了主轴部件的加工精度和稳定性。

关键词：电主轴;陶瓷;径向刚度;参数化;优化;支撑跨距

基金资助：西京学院校级科研基金项目（XJ140111）