机床与液压

作者：阮佳豪，栾丛丛，陈泽众，丁泽泉，马梓健，傅建中

单位：浙江大学机械工程学院;浙江省三维打印工艺与装备重点实验室；浙江大学机械工程学院;浙江省三维打印工艺与装备重点实验室；浙江大学机械工程学院;浙江省三维打印工艺与装备重点实验室；浙江大学机械工程学院;浙江省三维打印工艺与装备重点实验室；浙江大学机械工程学院;浙江省三维打印工艺与装备重点实验室；浙江大学机械工程学院;浙江省三维打印工艺与装备重点实验室

关键词：电主轴;碳纤维;有限元分析;热变形

基金：浙江省自然科学基金资助项目（LDT23E0501;LDT23E05011E05）;国家自然科学基金资助项目（52175440）

为了进一步提升电主轴的加工性能，以常见的A02型电主轴为分析对象，使用热膨胀系数小以及减振性能优异的碳纤维材料替换芯轴的不同部位，以此设计4种碳纤维-金属复合芯轴，探讨其对A02型电主轴的影响。通过有限元分析，对4种碳纤维-金属复合芯轴和常规钢芯轴的动态特性和热特性进行评估。结果表明：全碳纤维芯轴的性能最佳，而心部碳纤维芯轴可以在避免使用大量碳纤维材料的基础上实现与全碳纤维芯轴相近的效果；外侧碳纤维芯轴具有成熟的加工工艺，可以直接进行加工试验。列举了几种碳纤维-金属复合芯轴已有或具备可行性的加工方案，为碳纤维材料与电主轴结构更好地结合提供参考。

来源：2024年第10期

《机床与液压》期刊编辑部

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