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毕业设计（论文）任务书
设计(论文)题目：基于ANSYS的数控机床主轴的有限元分析
学院：机械工程学院
专业：机械设计制造及其自动化班级：机械卓越141班
学生姓名：孟凡伟学号：2014308010222
起讫日期：2018年3月5日-6月29日
指导教师：石志标
系主任:田原嫄
发任务书日期:2018年3月2日
毕业设计（论文）任务书
1．本毕业设计（论文）课题应达到的目的：
了解数控机床主轴有限元分析的国内外研究现状，掌握有限元分析法解决问题的基本思路和方法，学习并使用ANSYS软件对机床主轴进行静态分析，计算出主轴的位移、变形情况；对主轴进行模态分析，提取主轴的固有频率和振型，分析主轴结构的合理与否，利用ANSYS有限元分析软件对主轴箱进行了热-结构耦合分析，计算出热应力和热变形情况，分析热载荷和静力载荷对主轴的影响，最后，判断主轴结构是否设计合理。
2．本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求、成果要求等）：
原始数据（根据）
参数
弹性模量
E
泊松比
μ
密度
ρ
阻尼系数
电机功率
PE
主轴转速
nc
最大加工直径Dmax
数值
2.1×1011Pa
0.3
7800kg/m3
5000N?s/m
23kw
6000r/min
290mm
技术要求（包括应具备的条件）
熟悉有限元分析基本原理，了解本课题的研究意义和研究现状，掌握ANSYS软件使用方法。利用ANSYS软件进行构件、零件的有限元分析。须有计算机一台和有限元分析软件一套以及相关资料。
工作要求
利用ANSYS软件对机床主轴进行静动态及热分析，得出结论，判断主轴结构是否合理，如不合理，提出优化方案。
成果要求
1.完成基于ANSYS的数控机床主轴的有限元分析课题开题报告；
2.翻译英文资料（3000～5000字）；
3.对机床主轴进行3D建模并进行静态分析和动态分析；
4.毕业论文；
5.毕业设计答辩PPT；
毕业设计（论文）任务书
3．主要参考文献：
[1]YCao,YAltintas.Modelingofspindle-bearingandmachinetoolsystemsforvirtualsimulationofmillingoperations[J].InternationalJournalofMachineToolsManufacture,2007,47(9):1342-1350.
[2]D.LiY.Guan,G.Xu,W.Mao.OptimizationDesignofLather-bedsBasedonFEA[J].InternationalConferenceonInformationandAutomation,Zhuhai/Macau,China,2009:865-869.
[3]孟凡富,杨涛,刘桂芝,等.基ANSYS的CKH1450电主轴动态分析[J].机电工程,2007,24(3):25-27.
[4]张耀满,王伟.数控车床主轴部件有限元分析及其验证[D].沈阳:东北大学硕士学位论文,2009.
[5]许枭.机床主轴静动态性能研究及优化设计[D].南宁:广西大学硕士学位论文,2012.
[6]梁双翼,陈晨,尹辉俊.基于有限元方法的电主轴模态分析[J].制造业自动化,2012,34(1):57-60.
[7]赵大兴,王婷,赵迪.基于Workbench的磨齿机主轴系统动态特性研究[J].机床与液压,2014,42(19):159-162.
[8]汪博,孙伟,闻邦椿.高转速对电主轴系统动力学特性的影响分析[J].工程力学,2015,32(6):231-237.
[9]陈建文,胡世军,陈伟.高速电主轴有限元建模及静动态特性分析[J].机械电子,2017,35(7):27-35.
[10]王正浩,张杜鹃.基于AnsysWorkbench的CJ190Z4机床主轴实验模型的动力学分析[J].沈阳建筑大学学报,2018,34(1):141-149.
4．本毕业设计（论文）课题工作进度计划：
起迄日期
工作内容
2018年
3月05日~3月30日
3月31日~4月07日
4月08日