纪海峰

（辽宁建筑职业学院机械工程，辽宁 辽阳111000）



CAK40100数控车床主轴有限元分析的研究与验证

纪海峰

（辽宁建筑职业学院机械工程，辽宁 辽阳111000）

摘 要：以CAK40100数控车床主轴为研究对象，通过对切削力和主轴受力进行分析计算，并使用ABAQUS软件对主轴进行静力分析，通过所得到的位移最大值来求出其当前挠度，并与许用挠度进行了比较，验证了主轴的刚度和强度的设计合理性，同时通过对主轴的模态进行分析，验证了主轴的设计能够很好的避开共振区域，也为今后对主轴的有限元分析方法提供了依据。

关键词：Pro/ENGINEER；数控车床；主轴；ABAQUS；有限元分析

主轴零部件是数控车床的重要部件之一。因为切削运动是复杂而综合的过程，所以在切削加工运动中，主轴的性能好与坏，将会直接影响加工零件的质量，如果在加工中主轴或主轴组件的刚度较低，则会使加工零件的精度产生误差［1］，因此保证主轴的刚度在加工过程中则是十分必要的。

在市场化的经济浪潮的推动下，传统的设计和校核的方法显然已经不能适应现阶段的生产和制造需求，所以数控机床的设计、生产和制造应向着高效、智能和可靠等方向发展，这要求在设计过程中使用先进的设计方法来满足数控机床复杂和多样性的发展［2］。本文以CAK40100数控车床主轴为研究对象，使用ABAQUS软件对其进行有限元的静力分析和模态分析并对结果加以分析验证。

1　主轴受力分析

在零件加工过程中，根据分析，主轴轴向力的影响较小，所以主要分析主轴所受径向力的影响。……