王成禹　王玉琢　邹世文　彭灵辉　胡建华　姚青青　姚海彪

(①清华大学航天航空学院，北京 100084；②江西杰克机床有限公司，江西 吉安 343008)



基于ABAQUS的JKM8330数控机床砂轮主轴有限元分析*

王成禹①王玉琢②邹世文②彭灵辉②胡建华②姚青青②姚海彪②

(①清华大学航天航空学院，北京 100084；②江西杰克机床有限公司，江西 吉安 343008)

应用Python语言实现对ABAQUS的二次开发，建立了JKM8330数控机床砂轮主轴的三维模型，采用弹簧单元模拟轴承支承的弹性支承边界条件，建立了砂轮主轴的动力学有限元分析模型，研究其在不同边界条件下的模态特性。通过参数化讨论的研究方法，深入研究了主轴振型对高速数控磨床加工精度的影响，获得了不同弹性支承刚度对主轴模态频率的影响规律。研究结果为高速数控磨床的结构优化设计提供了理论依据。

ABAQUS；砂轮主轴；弹性支承；模态分析；有限元

(①School of Aerospace, Tsinghua University, Beijing 100084, CHN;②Jiangxi JACK Machine Tool Co., Ltd., Ji’an 343008, CHN)

大功率高刚性高速主轴单元是实现高速高效高精磨削的关键，此类主轴单元目前主要应用在采用CBN砂轮磨削的凸轮轴高速精密加工装备中。随着我国汽车实施欧五排放标准的日益临近，大功率高刚性高速主轴单元的应用必将日益广泛。然而随着主轴单元转速的不断提高，所带来的问题也越来越突出，其动、静态性能对高速数控磨床的加工精度具有非常重要的影响[1]。为了提高高速数控磨床的加工精度、可靠性和加工性能，国内外学者对高速主轴等关键部件做了大量的研究工作[2-5]。

砂轮主轴在高速旋转的情况下，可能因砂轮主轴的不平衡严重影响加工精度，甚至引起配套液压轴承等关键部件的失效破坏。……