黄应勇

HUANG Ying-yong

（柳州职业技术学院，柳州 545006）

0 引言

随着科学技术的发展，超高速切削、超精密加工等技术的应用，对数控机床的各个组成部分提出了更高的性能指标。主轴部件是机床的重要部件之一，它的动力特性对整机的切削加工能力和加工精度有直接影响[1]。为了全面了解数控车床主轴刚度分布情况，发现薄弱环节和过剩部位，提高刚度、减轻重量、降低成本，提供必要的改进设计依据，有必要对某厂CK6136数控车床的主轴刚度进行研究。

本文利用有限元分析方法对主轴部件静、动态特性做符合实际的预测并提出改进措施，进而提高产品设计成功率、缩短产品开发周期，提高数控车床产品的设计水平。

1 主轴部件有限元分析模型的建立

1.1 主轴部件结构

图1 主轴部件结构简图

CK6136主轴部件的结构简图如图1所示，在主轴上面安装传动皮带轮、轴承组件、轴承隔套、锁紧螺母等零件，主轴是一个多阶梯空心圆柱体。主轴部件前端部承受切削力，后端承受传动皮带轮作用力，其端部安装三爪自定心卡盘，前轴承组件型号7016ACTBTP4角接触球轴承，后轴承组件型号为7014ACDBP4。

1.2 轴承支承刚度的确定

在本文研究中，需要确定轴承的径向刚度，对于角接触轴承，在已知轴向预紧力前提下，轴承径向刚度Kr 可按下式计算[2]

跟据已知条件可得：前轴承Kr1=546296 (N/mm) 后轴承Kr2=486721 (N/mm)

1.3 主轴部件结构的简化

对于主轴部件中某些不重要的几何特征经过一定简化之后，方可进行有限元分析，有利于提高网格划分质量和分析速度，它对分析结果不会产生太大的影响。……