李　龙　李　言　姚　远　杨明顺　袁启龙　董　皓

西安理工大学，西安，710048



分体夹装式冷滚打主轴设计及可靠性分析

李龙李言姚远杨明顺袁启龙董皓

西安理工大学，西安，710048

针对冷滚打成形中主轴受高频冲击的特点，对现有冷滚打主轴结构进行改进，给出了一种分体夹装式冷滚打主轴结构，并建立了相应的有限元分析模型。通过数值模拟的方法得到了该结构的模态和受力情况，验证了该结构的可行性。在此基础上，设计了用于C630车床的冷滚打实验用主轴，采用LMS系统得到了该主轴的前三阶模态，并通过和数值模拟方法所得结果进行对比，验证了有限元分析方法和结果的有效性。在C630车床上用该主轴结构对紫铜和20钢块料进行了冷滚打成形实验，进一步证明了分体夹装式冷滚打主轴结构的可行性。

冷滚打；主轴；结构分析；LMS系统

0　引言

随着现代塑性成形技术的发展，降低塑性成形设备能耗和减小成形力，提高生产柔性和产品精度成为塑性成形技术创新的主要方向[1-2]。冷滚打成形技术作为一种常温下的塑性成形方法，其成形效率高、能耗低、工艺简单、加工柔性好，具有广阔的应用前景[3-4]。自瑞士的Krapfenbauer等设计了第一台冷滚打设备后[5]，对实现这一成形方法的设备研究就未间断，瑞士Grob公司在滚打轮与滚压头连接处增加一个可调止推环结构，使滚打轮以一定安装倾角固定在滚压头上，解决滚打轮的安装倾角问题，并将冷滚打技术用于内花键成形中[6]，Deriaz等[7]和Geser[8]针对传统的Grob机床进行数控化改造，优化了整机结构，并改进了支撑和夹装装置，使设备在高速加工过程中的承载能力更强。……