关于ABAQUSJKM8330数控机床砂轮主轴有限元分析.pdf

DesignandResea设计与研究 基于ABAQUS的JKM8330数控机床 砂轮主轴有限元分析木 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； (江西杰克机床有限公司，江西 吉安343008) 摘 要：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。 关键词：ABAQUS；砂轮主轴；弹性支承；模态分析；有限元 中图分类号：TP391．9 文献标识码 ：A FiniteelementanalysisofJKM8330CNC machinegrindingwheelspindlebasedonABAQUS WANGChengyu① WANG Yuzhuo② ZOU Shiwen② PENG Linghui② HUJianhua② YAOQingqing②，YAOHaibiao② ， ， ， ， ， ((j)SchoolofAerospace，TsinghuaUniversity，Beijing100084，CHN； ~)JiangxiJACKMachineToolCo．，Ltd．，ji’an343008，CHN) Abstract：Thethree—-dimensionalmodelofJKM8330CNCmachinegrindingwheelspindleisestablishedbasedon ABAQUS．Thespringelementsareadoptedtosimulatetheelasticsupportboundaryconditions．Thedy— namicmechanicsfiniteelementanalysismodelforgrindingwheelspindleisproposedtostudythemodal characteristicsofrdifferentboundaryconditions．Anumericalparametricalstudyisconductedtodiscuss theeffectofthemainshaftvibrationmodeonthemachiningprecisionofhigh speedCNCgrindingma- chine，and theinfluencelaw oftheelasticsupportstiffnessOff the spindlemodalisobtained．Itis signif—-icanttoProvidetheoreticalreferencesofrthestructureoptimizationdesignofhighspeedgrinding machine． Keywords：ABAQUS；grindingwheelspindle；elasticsupport；modalanalysis；FEM 大功率高刚性高速主轴单元是实现高速高效高精 的不平衡严重影响加工精度，甚至引起配套液压轴承 磨削的关键，此类主轴单元 目前主要应用在采用 CBN 等关键部件的失效破坏。由于主轴单元在高速运转时 砂轮磨削的凸轮轴高速精密加工装备中。随着我国汽 产生的振动无法通过或者由于结构的原