數(shù)控機床電主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計說明

1、 . .PAGE35 / NUMPAGES45 .本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文題 目 數(shù)控機床電主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計 系 別 機械工程系 專 業(yè) 機械設(shè)計制造與其自動化 班 級 機械002班 學 號 10040103 學生 冀璐 指導老師 王恪典 2014年6月摘 要數(shù)控加工技術(shù)將高柔性，高精度，高速加工技術(shù)融為一體，可以解決機械產(chǎn)品制造中的諸多難題，如獲得特殊的加工精度和表面質(zhì)量。因此，高速數(shù)控機床是裝備制造業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)和發(fā)展方向之一，是裝備制造業(yè)的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)水平的高低和擁有量的多少也是衡量一個國家制造業(yè)水平高低的標志。高速加工技術(shù)的迅猛發(fā)展和高速數(shù)控機床需求量的快速增長，而超高速電主軸是

2、實現(xiàn)高速數(shù)控加工技術(shù)的重要部件，因此對高速電主軸技術(shù)提出了新的要求和挑戰(zhàn)。作為高速數(shù)控機床的核心部件，電主軸是高速主軸中的一種理想結(jié)構(gòu)，電主軸是一種智能型功能部件，不但轉(zhuǎn)速高，功率大，還具有控制主軸溫升與振動等機床運行參數(shù)的功能，因此是承載高速切削技術(shù)的主體之一，其性能的好壞在很大程度上決定了整臺機床的加工精度和生產(chǎn)效率。本文以額定轉(zhuǎn)速20000r/min，功率4kw，為設(shè)計要求進行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，設(shè)計容包括：電主軸的主軸尺寸設(shè)計，根據(jù)額定轉(zhuǎn)速20000r/min，功率4kw和基本的機械設(shè)計知識。確定最小軸向尺寸，同時根據(jù)相應(yīng)的計算確定最長外伸端。并以此確定主軸的整體尺寸。軸承的選擇與冷卻系統(tǒng)

3、的設(shè)計，軸承的選用混合瓷球軸承，其具有高速，高剛度，大功率，長壽命的特點。冷卻系統(tǒng)采用外置水冷。電主軸殼體尺寸的設(shè)計，根據(jù)上面的設(shè)計完成殼體的相應(yīng)設(shè)計，并使其滿足殼體設(shè)計的相應(yīng)要求。特別是尺寸精度的要求比較高，殼體的尺寸精度直接影響主軸的綜合精度。關(guān)鍵詞：電主軸,主軸,軸承,冷卻系統(tǒng),殼體ABSTRACTThe highly flexible CNC machining technology,high-precision,high-speed machining technology integration can solve mechanical products in the manufa

4、cture of many problems,such as access to special machining accuracy and surface quality. Thus , high-speed CNC machine tools is one of the technology infrastructure and the development direction of the equipment manufacturing industry,equipment manufacturing industry is a strategic industry,the tech

5、nology and the level of ownership is also a measure of how much the level of a countrys manufacturing signs. The rapid development of fast-growing and high -speed machining technology CNC machine tools demand,while the ultra high-speed spindle is an important component to achieve high-speed CNC mach

6、ining technology,so the high-speed spindle technology raised new demands and challenges. As a core component of the high-speed CNC machine tools,spindle structure is an ideal high-speed spindle , the spindle is an intelligent features,not only high speed, high power, but also has control of the spin

7、dle vibration,temperature and operating parameters of the machine function,and therefore one of the main bearing high-speed cutting technology, its performance largely determines the machining accuracy and efficiency of the whole machine . In this paper, the rated speed 20000r/min, power 4kw, corres

8、ponding to thedesign requirements for structural design , design elements include :(1)Spindle spindle size of the design,according to the rated speed 20000r/min, power 4kw and basic knowledge of mechanical design . Determine the minimum axial dimension , while identifying the longest extended end ac

9、cording to the corresponding period. And thus determine the overall size of the spindle.(2)Selection and design of the cooling system of the bearing , the selection of hybrid ceramic bearing ball bearing , which has the characteristics of high-speed, high stiffness , high power, long life . Cooling

10、system uses an external water cooling.(3)Spindle housing size design, according to the above design is completed the appropriate design of the housing and make housing designed to meet the corresponding requirements . Especially the dimensional accuracy requirements are relatively high, the dimensio

11、nal accuracy of the housing directly affects the integrated precision spindle .KEY WORDS: Electric Spindle,Bearing spindle,Cooling system ,Housing select 目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc718 摘 要 PAGEREF _Toc718 I HYPERLINK l _Toc19153 ABSTRACT PAGEREF _Toc19153 III HYPERLINK l _Toc14085 1 緒論 PAGEREF

12、 _Toc14085 1 HYPERLINK l _Toc18273 1.1 論文的研究背景與意義 PAGEREF _Toc18273 1 HYPERLINK l _Toc29263 1.1.1 論文研究的背景 PAGEREF _Toc29263 1 HYPERLINK l _Toc3248 1.1.2 論文研究的意義 PAGEREF _Toc3248 1 HYPERLINK l _Toc7808 1.2 國外研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc7808 2 HYPERLINK l _Toc28393 1.2.1 國研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc28393 2 HYPERLINK l _To

13、c12819 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc12819 3 HYPERLINK l _Toc14741 1.3 國外數(shù)控機床電主軸的未來的發(fā)展趨勢 PAGEREF _Toc14741 3 HYPERLINK l _Toc9603 1.3.1電機的研發(fā) PAGEREF _Toc9603 3 HYPERLINK l _Toc14859 1.3.2軸承的研發(fā) PAGEREF _Toc14859 4 HYPERLINK l _Toc5226 1.4 本論文研究的目的和容 PAGEREF _Toc5226 5 HYPERLINK l _Toc6812 2 電機驅(qū)動形式、控制方式 PA

14、GEREF _Toc6812 7 HYPERLINK l _Toc28807 2.1電主軸的結(jié)構(gòu)圖 PAGEREF _Toc28807 7 HYPERLINK l _Toc31730 2.2 電主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計要求 PAGEREF _Toc31730 7 HYPERLINK l _Toc7714 2.2.1 設(shè)計要求; PAGEREF _Toc7714 7 HYPERLINK l _Toc26221 2.3 引言： PAGEREF _Toc26221 7 HYPERLINK l _Toc19560 2.4 電機的控制形式： PAGEREF _Toc19560 7 HYPERLINK l _Toc1

15、5251 2.4.1 普通變頻驅(qū)動和控制 PAGEREF _Toc15251 8 HYPERLINK l _Toc12715 2.4.2 矢量控制驅(qū)動器的驅(qū)動和控制 PAGEREF _Toc12715 8 HYPERLINK l _Toc20425 2.5 電主軸控制形式和驅(qū)動形式的選擇 PAGEREF _Toc20425 10 HYPERLINK l _Toc21169 3 主要零部件的設(shè)計 PAGEREF _Toc21169 11 HYPERLINK l _Toc22243 3.1 軸承的選擇 PAGEREF _Toc22243 11 HYPERLINK l _Toc30073 3.1.1

16、 引言 PAGEREF _Toc30073 11 HYPERLINK l _Toc25186 3.1.2 主軸最小截面的估算： PAGEREF _Toc25186 11 HYPERLINK l _Toc8986 3.1.3 軸承選擇： PAGEREF _Toc8986 11 HYPERLINK l _Toc26184 3.1.4 軸承參數(shù)的確定： PAGEREF _Toc26184 11 HYPERLINK l _Toc31146 3.1.5 軸承的潤滑方式： PAGEREF _Toc31146 12 HYPERLINK l _Toc8688 3.1.6 軸承的排列方式： PAGEREF _T

17、oc8688 12 HYPERLINK l _Toc22095 3.1.7 軸承預(yù)載荷的確定： PAGEREF _Toc22095 13 HYPERLINK l _Toc29774 3.2 電主軸主軸的設(shè)計 PAGEREF _Toc29774 13 HYPERLINK l _Toc24809 3.2.1 引言 PAGEREF _Toc24809 13 HYPERLINK l _Toc8065 3.2.2 主軸的外伸端與跨距的計算： PAGEREF _Toc8065 13 HYPERLINK l _Toc3571 3.2.3 主軸的徑向尺寸： PAGEREF _Toc3571 15 HYPERL

18、INK l _Toc23964 3.2.4 主軸的校核： PAGEREF _Toc23964 16 HYPERLINK l _Toc4242 3.3 轉(zhuǎn)子和定子的設(shè)計 PAGEREF _Toc4242 17 HYPERLINK l _Toc30992 3.3.1 引言 PAGEREF _Toc30992 17 HYPERLINK l _Toc17893 3.3.2 動態(tài)過盈和靜態(tài)過盈計算 PAGEREF _Toc17893 17 HYPERLINK l _Toc27942 3.3.3 轉(zhuǎn)子與定子配合的選擇 PAGEREF _Toc27942 19 HYPERLINK l _Toc11286 3

19、.3.4 定子與轉(zhuǎn)子配合公差的校核 PAGEREF _Toc11286 19 HYPERLINK l _Toc30554 3.4 軸承壽命的估算 PAGEREF _Toc30554 19 HYPERLINK l _Toc19138 3.4.1 引言 PAGEREF _Toc19138 19 HYPERLINK l _Toc2212 3.4.2 軸承壽命的分析： PAGEREF _Toc2212 19 HYPERLINK l _Toc24482 3.4.3 軸承壽命計算公式 PAGEREF _Toc24482 19 HYPERLINK l _Toc15853 3.4.4 角接觸球軸承滾珠的偏心率

20、的計算 PAGEREF _Toc15853 20 HYPERLINK l _Toc31147 3.4.6 瓷球的離心力的計算： PAGEREF _Toc31147 21 HYPERLINK l _Toc322 3.4.7 的計算： PAGEREF _Toc322 21 HYPERLINK l _Toc15867 3.4.8 R的計算如下所示： PAGEREF _Toc15867 22 HYPERLINK l _Toc16770 3.4.9 軸承的計算 PAGEREF _Toc16770 23 HYPERLINK l _Toc11592 4 輔助系統(tǒng)的設(shè)計 PAGEREF _Toc11592 2

21、5 HYPERLINK l _Toc23705 4.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 PAGEREF _Toc23705 25 HYPERLINK l _Toc13741 4.1.1 引言： PAGEREF _Toc13741 25 HYPERLINK l _Toc30860 4.1.2 電主軸發(fā)熱分析： PAGEREF _Toc30860 25 HYPERLINK l _Toc31756 4.1.3 機械損失: PAGEREF _Toc31756 25 HYPERLINK l _Toc10718 4.1.4 電損耗： PAGEREF _Toc10718 25 HYPERLINK l _Toc24932 4

22、.1.5 磁損耗： PAGEREF _Toc24932 26 HYPERLINK l _Toc31249 4.1.6 瓷球軸承的發(fā)熱計算： PAGEREF _Toc31249 27 HYPERLINK l _Toc11195 4.2 冷卻液流量的與冷卻油管直徑的確定 PAGEREF _Toc11195 28 HYPERLINK l _Toc14169 4.2.1 引言 PAGEREF _Toc14169 28 HYPERLINK l _Toc14234 4.2.2 冷卻液流量的確定： PAGEREF _Toc14234 28 HYPERLINK l _Toc32441 4.2.3 管道的尺寸確

23、定 PAGEREF _Toc32441 29 HYPERLINK l _Toc32298 4.3 潤滑系統(tǒng)的選擇： PAGEREF _Toc32298 29 HYPERLINK l _Toc15385 4.4 電主軸軸殼的尺寸 PAGEREF _Toc15385 29 HYPERLINK l _Toc23922 4.4.1 引言： PAGEREF _Toc23922 30 HYPERLINK l _Toc30757 4.4.2 軸殼的尺寸 PAGEREF _Toc30757 30 HYPERLINK l _Toc15175 5 結(jié)論與展望 PAGEREF _Toc15175 31 HYPERL

24、INK l _Toc18919 致 PAGEREF _Toc18919 33 HYPERLINK l _Toc8420 參考文獻 PAGEREF _Toc8420 351 緒論1.1 論文的研究背景與意義1.1.1 論文研究的背景隨著社會生產(chǎn)和科學技術(shù)的迅速發(fā)展，機械產(chǎn)品日趨精密復雜，且要求頻繁改型，特別是在宇航，造船，軍事等領(lǐng)域所需的機械零件，精度要求高，形狀復雜，批量小。加工這類產(chǎn)品需要經(jīng)常改裝和調(diào)整設(shè)備，普通機床已不能適應(yīng)這些要求，數(shù)控機床應(yīng)用而生，這種新型機床具有適應(yīng)性強，加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。 特別是高速數(shù)控機床在我國實現(xiàn)現(xiàn)代化的進程中也占有重要的地位。它是裝備

25、制造業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)和發(fā)展方向之一，是戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。同時，高速加工技術(shù)在提升零件表面質(zhì)量、精度和減少工件熱變形方面有較大優(yōu)勢，也是現(xiàn)代先進制造技術(shù)之一。而且數(shù)控機床已成為發(fā)展高速加工技術(shù)的支柱性、決定性因素，而置電主軸電機的品質(zhì)將直接決定高速數(shù)控機床的技術(shù)水平。電主軸單元已在機械、電子、航空航天、國防、冶金、食品、化工、醫(yī)藥、和光學等領(lǐng)域表現(xiàn)出旺盛的生命力。數(shù)控機床電主軸技術(shù)的產(chǎn)生實現(xiàn)了在極短的時間實現(xiàn)升降速，并在指定位置快速準停，而且使機床的傳動鏈的長度縮短為零，實現(xiàn)了零傳動，且不會在高速狀態(tài)下打滑，產(chǎn)生振動和噪音。使得高速數(shù)控機床的傳動環(huán)節(jié)的機械結(jié)構(gòu)得到極大的簡化，數(shù)控機床的整體尺寸也得以縮減，

26、將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術(shù)。1.1.2 論文研究的意義 數(shù)控機床的研究既是市場競爭的制高點，也一直是世界各國競相投入大量人力、物力研究的熱點。它綜合應(yīng)用了電子計算機，自動控制，伺服驅(qū)動，精密測量和新型機械結(jié)構(gòu)等多方面的技術(shù)成果，它同時還是高速電機和精密主軸的有機結(jié)合體，是今后數(shù)控機床的發(fā)展方向?，F(xiàn)代化高速主軸系統(tǒng)采用的是電主軸,即所謂的機電一體化主軸，電主軸與驅(qū)動系統(tǒng)是一套完整的,獨立的功能部件。它包括：主軸動力系統(tǒng)、主軸、伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、軸承和機架等幾個部分。它要求動平衡高，剛性好，回轉(zhuǎn)精度高，有良好的熱穩(wěn)定性，能傳遞足夠的力矩和功率，能承受高的離心力，帶有準確的測溫裝置和高效

27、的冷卻裝置。它不僅能使主軸直接產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,具有低損耗,長壽命的特點,而且還具有高精度,高轉(zhuǎn)速,低振動,低噪音等優(yōu)良的機械特性而且數(shù)控機床電主軸的經(jīng)濟效益也是不容忽視的，它可使加工時間大幅縮短，加工節(jié)拍只有原來的四分之一，可以實現(xiàn)投資資金的快速收回，且降低了管理成本，提高了資金的利用率。在“十五”期間，我國的數(shù)控機床的電主軸技術(shù)發(fā)展很快，但國產(chǎn)電主軸從水平、種類、質(zhì)量等方面，與國外先進國家相比還存在很大的差距，從而嚴重制約我國高速、高精度數(shù)控機床的發(fā)展。從而是我國成為工業(yè)強國的夢想成為一句空話，也就實現(xiàn)不了我們的“中國夢”。電主軸是高速切削機床最重要的部件也是實現(xiàn)高速和超高速加工的關(guān)鍵技術(shù)之一

28、 ，因此要電主軸的研究是數(shù)控機床研究的重中之重，可以說電主軸的發(fā)展水平是衡量一個國家機械制造業(yè)的實力。所以我們對它的研究具有很多的實際意義，并且有許多技術(shù)有待解決。例如：高精密軸承技術(shù)等等。1.2 國外研究現(xiàn)狀1.2.1 國研究現(xiàn)狀國產(chǎn)電主軸技術(shù)現(xiàn)狀:電主軸在我國起步也很早，20世紀50年代末、60年代初就已經(jīng)將電主軸應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，但多用于專用圓磨床，如軸承行業(yè)、油泵和油嘴行業(yè)中的專用孔磨床等。直到90年代中后期，由于國市場需要，軸承研究所開始開發(fā)其他用途的電主軸，如印制電路板(PCB)行業(yè)鉆小孔用高速電主軸、小型數(shù)控銑床用電主軸等。多年來，依次完成DZ、GDZ、系列數(shù)控磨床用電主軸XD系

29、列數(shù)控銑床用電主軸、CD系列數(shù)控車床用電主軸、ZD系列PCB行業(yè)鉆、銑削用電主軸、LD系列高檔管材旋輾用電主軸和ED系列高速離心機用電主軸等的研究與開發(fā)。生產(chǎn)的PCB行業(yè)用鉆、銑削電主軸,轉(zhuǎn)速達到105000r/ min ,為國PCB行業(yè)數(shù)控機床所普遍采用 ,并且已經(jīng)替代部分進口產(chǎn)品。由于對數(shù)控機床的急切的需求，同濟大學、機床研究所和機床廠在高速電主軸方面也取得了很大的成就。目前國生產(chǎn)的磨削用電主軸的轉(zhuǎn)速在15000r/min以；加工中心用電主軸的轉(zhuǎn)速最高可達30000r/min，轉(zhuǎn)矩達200Nm的加工中心用電主軸轉(zhuǎn)速只有4000r/min；車削用電主軸最高轉(zhuǎn)速可達12000r/min，最大功

30、率只有 11kw。在電主軸的潤滑方面，我國主要以油脂潤滑和油霧潤滑為主?！笆濉逼陂g，我國研制出擁有在自主知識產(chǎn)權(quán)的加工中心和數(shù)控銑床用裝式電主軸單元，轉(zhuǎn)速8024000r/min,功率2.529KW，轉(zhuǎn)矩486Nm,其噪或達到同期國際水平。雖然在“十五”期間，我國的數(shù)控機床的電主軸技術(shù)發(fā)展很快，但國產(chǎn)電主軸從水平、種類、質(zhì)量等方面，與國外先進國家相比還存在很大的差距。高轉(zhuǎn)速高精度數(shù)控機床和加工中心所用的電主軸，主要還是從國外進口。而且我國在高速主軸單元技術(shù)各項性能指標方面與國外相比差距較大，從而嚴重阻礙我國高速高精度數(shù)控機床的發(fā)展，我國的中、高檔數(shù)控機床即滿足不了我國的市場需求，也無力在國際

31、市場上進行競爭。1.2.2 國外研究現(xiàn)狀國外電主軸最早用于圓磨床，上世紀80年代，隨著數(shù)控機床和高速切削技術(shù)的發(fā)展和需要，逐漸將電主軸技術(shù)應(yīng)用于加工中心、數(shù)控銑床等高檔數(shù)控機床。近幾年美國、日本、德國、意大利、英國、加拿大和瑞士等工業(yè)強國爭相投入巨資大力開發(fā)此項技術(shù)。目前電主軸已經(jīng)成為現(xiàn)代數(shù)控機床最主要功能部件之一，世界上形成許多著名的機床電主軸功能部件專業(yè)制造商，它們生產(chǎn)的電主軸功能部件已經(jīng)系列化。著名的有德國的GMN公司、Siemens公司、意大利的Gamfi公司與日本三菱公司和安川公司等，它們的技術(shù)水平代表了這個領(lǐng)域的世界先進水平。具有功率大、轉(zhuǎn)速高，采用高速、高剛度軸承，精密加工與精密

32、裝配工藝水平高和配套控制系統(tǒng)水平高等特點。其中最具代表性有美國福特公司和Ingerso1l公司聯(lián)合推出的HVM800臥式加工中心的大功率電主軸最高轉(zhuǎn)速達15000r/min由靜止升至最高轉(zhuǎn)速僅需15s。瑞士IBAG公司在電主軸行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先現(xiàn)在被公認為代表了行業(yè)的發(fā)展趨勢。IBAG公司提供的電主軸已經(jīng)系列化、標準化電主軸最大轉(zhuǎn)速可達 140000r/min，直徑圍33到300mm，功率圍125WSOkW,扭矩圍0.02300Nm。日本三井精機公司生產(chǎn)的HT3A臥式加工中心采用瓷軸承支承的電主軸,主軸轉(zhuǎn)速達40000r/min，瑞士的IBAG公司在其電主軸部件上配備主軸軸向尺寸監(jiān)測傳感器，可與機床

33、數(shù)控系統(tǒng)聯(lián)結(jié)進行軸向尺寸補償；永磁同步電動機的主軸已問世，其轉(zhuǎn)子為永久磁鐵，不發(fā)熱，解決了電主軸結(jié)構(gòu)的最大負效應(yīng)裝式電動機散熱不良的問題。此外還有瑞士的Fisher公司、德國的GMN公司、Hofer公司、西門子、意大利的Faemat和Gamfior公司等，這些公司生產(chǎn)的電主軸有以下特點：(l)功率大、轉(zhuǎn)速高(2)采用高速、高剛度軸承。國外高速精度主軸上采用高速、高剛度軸承，主要有瓷軸承和液體動靜壓軸承，特殊場合采用空氣潤滑軸承和磁懸浮軸承。(3)精密加工與精密裝配工藝水平高。(4)配套控制系統(tǒng)水平高。這些控制系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)子自動平衡系統(tǒng)、軸承油氣潤滑與精密控制系統(tǒng)、定轉(zhuǎn)子冷卻溫度精密控制系統(tǒng)、主軸

34、變形溫度補償精密控制系統(tǒng)等。1.3 國外數(shù)控機床電主軸的未來的發(fā)展趨勢 經(jīng)過多年的技術(shù)提升，數(shù)控機床電主軸正朝著高轉(zhuǎn)速，高精度，高效率與高可靠性方面發(fā)展，從目前的現(xiàn)狀來看數(shù)控機床的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在如下的幾個方面：1.3.1電機的研發(fā)主軸電機的未來發(fā)展趨勢是永磁同步電機、開關(guān)磁阻電機和同步磁陰電機。其中永磁同步電機和開關(guān)磁阻電機是目前最主要的研發(fā)方向。永磁同步電機是一種新興的主軸電機，其優(yōu)點明顯:轉(zhuǎn)子溫升低，在低限速度下，可以作恒轉(zhuǎn)矩運行。轉(zhuǎn)矩密度高，轉(zhuǎn)動慣量小，動態(tài)響應(yīng)特性非常好好。對比現(xiàn)有的交流異步電動機，它有以下優(yōu)點:：工作過程中轉(zhuǎn)子不發(fā)熱；功率密度更高，有利于縮小電主軸的徑向尺寸；轉(zhuǎn)子

35、的轉(zhuǎn)速嚴格與電源頻率同步也可采用矢量控制。但是一般情況下，永磁同步電機的同步轉(zhuǎn)速不會超過3000r/min，這就要求永磁同步電機具有較高的弱磁調(diào)速功能。在弱磁控制的區(qū)間，電壓通常會非常接近電壓極限值，一旦超出電壓極限就會造成轉(zhuǎn)矩輸出結(jié)果變差。人們在弱磁控制方面也提出過不少方法，如改變轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，加上特殊鐵ILK構(gòu)成磁阻，以加大Ld與Lq的比值等。但是實際效果并不十分理想，并且主軸電機功率要求較高，而且永磁同步電機某些部件使用稀土材料制造因而成本較高。另外一種數(shù)控機床電主軸也得到了關(guān)注，那就是開關(guān)磁阻電機機床主軸，其具有的優(yōu)勢如下：系統(tǒng)效率高，輸出功率大。開關(guān)磁陰調(diào)速式主軸在寬廣的調(diào)速圍，整體效率

36、比其它系統(tǒng)高出10%以上，在低轉(zhuǎn)速下高效率更加明顯。普通交流電機驅(qū)動的主軸空載時功率因數(shù)為0.2一0.4，滿載時為0.86一0.8。而開關(guān)磁陰調(diào)速式主軸的功率因數(shù)空載時可達0.995，滿載時可達0.98。因轉(zhuǎn)子無繞組，熱耗大部分在定子，易于冷卻，開關(guān)磁陰調(diào)速電機與控制器系統(tǒng)的溫升低于其它系統(tǒng)的溫升。但是其缺點也是很明顯，轉(zhuǎn)矩脈動較大，電機和控制器的成本和復雜度高。1.3.2軸承的研發(fā)電主軸軸承未來的發(fā)展趨勢是氣浮軸承、靜壓軸承和磁懸浮軸承的研究。在磁懸浮軸承領(lǐng)域，有以下幾個研究方向：(1)超導磁懸浮軸承的研究。這種軸承的體積很小,卻有很大的承載能力。這方面的研究進展在很大程度上依賴于超導材料的

37、進展。高溫超導瓷材料由于其固有的屬性與具體加工技術(shù)的原因,實際應(yīng)用十分有限,還需有很大的突破。(2)無傳感器磁懸浮軸承的研究。最近幾年,結(jié)合磁懸浮軸承和無傳感器檢測兩大研究領(lǐng)域的最新研究成果,誕生了一個全新的研究方向無傳感器的磁懸浮軸承，它不需要設(shè)計專門的位置傳感器,而是通過測量電氣回路部信號來間接地獲取轉(zhuǎn)子的位置信息。(3)新材料的研究。新材料的研究成功無疑將使磁懸浮軸承突破離心力、磁飽和、磁滯等特性的限制。近年來得到迅速發(fā)展的稀土永磁材料也因為結(jié)構(gòu)輕巧、能耗低而極具應(yīng)用前途?？梢灶A(yù)計,這些新材料的推廣普與將會有效地減小磁軸承的體積和能耗,因而大提高了承載能力。 在靜壓軸承方面主要有以下幾個

38、研究方向：（1）油螺旋式液體靜動壓軸承。靜動壓混合軸承兼有靜壓與動壓相承的特點，它在高速時以動壓為主，在低速時以靜壓為主，不但改善了軸承的性能，也有效地降低供油系統(tǒng)的功率損耗。（2）新型液體動靜壓混合軸承。新型動靜壓軸承具有小腔結(jié)構(gòu)提高了軸承剛性；外加小孔節(jié)流提高了支承的靜壓承載能力；不設(shè)置軸向回油槽，軸承流量小，且封油面上有顯著的動壓效應(yīng)；同時，承載能力與油膜剛度的方向性小，油膜均化作用強，主軸運轉(zhuǎn)精度也隨之提高。（3）圓錐浮環(huán)動靜壓軸承。為了克服油潤滑滑動軸承在高速、超高速時摩擦功耗急劇上升且容易失穩(wěn)的弱點，提出滑動軸承圓錐浮環(huán)動靜壓軸承，該軸承兼具動壓、靜壓、圓錐、浮環(huán)軸承之優(yōu)點，它是在

39、圓錐動靜壓軸承的基礎(chǔ)上，在軸頸和軸瓦之間嵌入一層或多層錐型動靜壓浮環(huán)。浮環(huán)將潤滑油膜分為兩層：油膜處于軸和浮環(huán)之間，外油膜處于浮環(huán)和軸瓦之間。兩層油膜均為錐形油膜，均通過軸瓦外表面供油。通過理論和試驗均表明：和一般的動靜壓軸承相比，軸承摩擦功耗小，并且隨著軸承數(shù)的升高，偏心率的加大，摩擦功耗降低的幅度也大。(4)上瓦開周向槽橢圓軸承， 上瓦開周向槽橢圓軸承上瓦開周向槽橢圓軸承是一種改型橢圓軸承。由于穩(wěn)定性好, 加工制造方便, 溫升低, 功耗小而被廣泛應(yīng)用于一些高速旋轉(zhuǎn)機械上。（5）上瓦帶擋板橢圓軸承。隨著轉(zhuǎn)子系統(tǒng)向大型化高速化發(fā)展，轉(zhuǎn)子相對比較細長，系統(tǒng)的穩(wěn)定性變得突出?？蓛A瓦軸承穩(wěn)定性好，但

40、其結(jié)構(gòu)復雜，徑向尺寸大， 成本高，上瓦帶擋板橢圓軸承是在橢圓軸承的上瓦安裝一徑向擋板。經(jīng)研究表明由于擋板的存在使軸承穩(wěn)定性明顯地提高、阻力系數(shù)稍有增大并且流量增大從而使軸承溫升降低, 但是造成軸承的承載能力略有降低。（6）HSDB- l 動靜壓推力軸承。隨著機床向高速、重載、高精度方向發(fā)展，越來越多的磨床采用動靜壓推力軸承。軍等研究了一種應(yīng)用于外圓磨床HSDB- l動靜壓推力軸承。結(jié)構(gòu)特點是：軸承由8個淺腔組成，以淺腔為節(jié)流器，一般在傾側(cè)下工作。通過對軸承的理論分析可知：軸承有泵功率小、功率比大、流量小、工作可靠和溫升低等特點。1.4 本論文研究的目的和容首先，電主軸在各個行業(yè)都具有相當大的用

41、途，它決定了一個國家的制造業(yè)的水平，誰在電主軸上領(lǐng)先，誰在整個制造業(yè)就擁有話語權(quán)。其次，在設(shè)計的過程中可以全面了解數(shù)控機床電主軸的知識，并把在學校所學的知識都有一個很好的回顧。可以更加全面的理解大學所學的知識，對自己的能力也有一個相應(yīng)的提升。設(shè)計容包括：1.根據(jù)相應(yīng)的材料完成主軸，軸承，冷卻系統(tǒng)，殼體設(shè)計。2.繪制出數(shù)控機床的總結(jié)構(gòu)圖與相應(yīng)的部分零件圖。3.撰寫論文。2 電機驅(qū)動形式、控制方式2.1電主軸的結(jié)構(gòu)圖“高速電主軸”的概念是一套組件，包括：定子、轉(zhuǎn)子、軸承、高速變頻裝置、潤滑裝置、冷卻裝置等組成。電主軸的結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示：1定子；2轉(zhuǎn)子；3彈簧；4主軸；5軸承端蓋；6定位螺母；7

42、螺栓M8；8套杯；9油封；10混合瓷球軸承；11軸承端蓋；12螺栓M10圖2-1電主軸結(jié)構(gòu)示意圖2.2 電主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計要求2.2.1 設(shè)計要求; 設(shè)計要求如表2-1所示：表2-1額定轉(zhuǎn)速P（r/min）額定功率n（kw） 20000 42.3 引言： 電主軸運動控制是電主軸單元控制系統(tǒng)的核心部件，電主軸運動控制技術(shù)主要包含轉(zhuǎn)速開環(huán)的恒壓頻比控制技術(shù)、轉(zhuǎn)速閉環(huán)的恒壓頻比控制技術(shù)、矢量控制技術(shù)與直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)。而電主軸的驅(qū)動電源稱為驅(qū)動器，驅(qū)動器的功能是控制電主軸的運行能力,使其獲得較寬的調(diào)速圍。2.4 電機的控制形式：2.4.1 普通變頻驅(qū)動和控制 普通變頻器為標量驅(qū)動控制，其驅(qū)動控制特性為恒

43、轉(zhuǎn)矩驅(qū)動，即輸出功率和轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。標量驅(qū)動控制轉(zhuǎn)矩、功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系如圖2-2和2-3所示。這類驅(qū)動器在低速時輸出功率不夠穩(wěn)定，不能滿足電主軸低速大扭矩的要求，也不具備主軸的定向停止和C軸功能，但價格便宜，一般用在高速端工作的電主軸。圖2-2標量控制電主軸轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系圖中：電機運轉(zhuǎn)時間，負載是連續(xù)的，即在每2min的周期，60的時間承受負載，另外40的時間為空載。電動機在100運轉(zhuǎn)時間，負載是連續(xù)不變的。圖2-3標量控制電主軸功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系2.4.2 矢量控制驅(qū)動器的驅(qū)動和控制 矢量控制驅(qū)動特性表現(xiàn)為：在低速端為恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動，在中高速端為恒功率驅(qū)動，其轉(zhuǎn)矩和功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系如圖2-4和

44、2-5所示：圖2-4矢量控制電主軸轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系圖2-5矢量控制電主軸功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系 有的矢量控制驅(qū)動器在高速端或最高速端的功率和轉(zhuǎn)矩均略有下降的特性，如圖2-6和2-7所示：圖2-6矢量控制電主軸轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系圖2-7矢量控制電主軸功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系2.5 電主軸控制形式和驅(qū)動形式的選擇電主軸是用在機床上的，負載應(yīng)該是斷續(xù)的，應(yīng)該按來選擇功率和轉(zhuǎn)速比較經(jīng)濟，電主軸的轉(zhuǎn)矩計算公式為：1.91N（2-1）根據(jù)轉(zhuǎn)速n，轉(zhuǎn)矩T，功率P，可選擇矢量控制驅(qū)動器的驅(qū)動和控制。3 主要零部件的設(shè)計3.1 軸承的選擇3.1.1 引言主軸軸承技術(shù)是超高速主軸系統(tǒng)的一項關(guān)鍵技術(shù)，目前，國外數(shù)控機床采用較多的軸

45、承形式有：磁懸浮軸承、動靜壓軸承和瓷球軸承，其中使用最多的就是混合瓷球軸承。3.1.2 主軸最小截面的估算： 根據(jù)轉(zhuǎn)速和功率，選擇主軸的材料為：45鋼 調(diào)質(zhì)處理。45鋼的參數(shù)為：A=10698,=3040MPa；所以取:A=100。最小截面直徑：6.43mm。因此：d=10mm。3.1.3 軸承選擇：圖3-1混合瓷球軸承的參考圖3.1.4 軸承參數(shù)的確定： 根據(jù)最小截面直徑d=10mm,且根據(jù)轉(zhuǎn)速n=20000r/min。同時，數(shù)控機床電主軸一般選用混合瓷球軸承，我國自行設(shè)計的瓷球軸承與國外存在一定的差距，因此選用GMN公司生產(chǎn)的SC61902C TA瓷球軸承。SC61902C TA的參數(shù)如表

46、3-1所示：表3-1 SC61902C TA參數(shù)型號SC61902C TA精度P4組配方式正排列徑 d (mm)15外徑 D (mm)28寬度 B（mm）7滾動體直徑(mm)3.969滾動體數(shù)目 Z13接觸角(度)15軸承重量 m (kg)0.015最高轉(zhuǎn)速(r/min)79000基本額定動載荷（KN）3.57基本額定靜載荷（KN）2.163.1.5 軸承的潤滑方式：根據(jù)1.0,電主軸可采用油脂潤滑，1.0，電主軸必須采用油氣或者油霧潤,SC61902C TA的=21.520000=4.3，1.0；所以采用脂潤滑。3.1.6 軸承的排列方式：電主軸常用的軸承的配置型式如圖3-2所示：圖3-2電

47、主軸的軸承配置型式 如圖3-2所示，高速電主軸軸承的主要配置形勢有四種。為了提高軸承的支撐剛度，同時為了滿足外伸端的軸端振動量要求，因此選用c）所示的配置形式。3.1.7 軸承預(yù)載荷的確定： 角接觸球軸承一般必須在軸向有預(yù)加載荷條件下才能正常工作。預(yù)加載荷不僅可消除軸承的軸向游隙，還可以提高軸承剛度、主軸的旋轉(zhuǎn)精度，抑制振動和鋼球自轉(zhuǎn)時的打滑現(xiàn)象等。一般說來，預(yù)加載荷越大，提高剛度和旋轉(zhuǎn)精度的效果就越好；但是另一方面，預(yù)加載荷越大，溫升就越高，可能造成燒傷，從而降低使用壽命，甚至不能正常工作。因此每個軸承的生產(chǎn)廠家，針對不同轉(zhuǎn)速和負載的電主軸選用不同的預(yù)緊力。根據(jù)資料可知,SC61902C T

48、A的預(yù)緊力為：(3-1)在已知軸向預(yù)緊力的前提下，可知角接觸球軸承徑向剛度可近似地按：=23.04068(3-2)可知=，因此：SC61902C TA的徑向剛度：=23.04068（N/mm） (3-3)3.2 電主軸主軸的設(shè)計3.2.1 引言 轉(zhuǎn)軸是高速電主軸的主要回轉(zhuǎn)體，其設(shè)計直接影響電主軸的工作壽命，精度與各項參數(shù)。3.2.2 主軸的外伸端與跨距的計算：主軸選用45鋼，材料的彈性模量2.1，主軸材料的許用應(yīng)力為600MPa。 主軸最佳跨的計算：滿足主軸前端最小靜撓度條件時的L是最佳跨距，當時；主軸組件的剛度損失不超過5%7%，在工程學上認為是合理的剛度損失。因此在此圍的跨距被稱為合理跨距

49、，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)首先滿足合理跨距。如圖3-3所示，主軸前端在一定的外載荷P的作用下，主軸本身與其支軸承發(fā)生變形。其造成的結(jié)果就是，主軸外伸端的截面在徑向方向發(fā)生位移，且其總位移由兩部分組成：Y=(3-4)假設(shè)軸承為剛性支承，主軸為彈性體時，主軸在前端受到外載荷P作用后的位移。假設(shè)主軸是剛體，支承為彈性體時，主軸在前端受到外載荷P作用后的位移。圖3-3主軸受力示意圖根據(jù)材料力學外伸梁的撓度公式可知：=（3-5）設(shè)：外伸端處的軸承為B；右邊的軸承為A；軸承B到交點處距離為X，為A端軸承受力時徑向發(fā)生的位移。根據(jù)公式：=0 （3-6）0 （3-7）根據(jù)幾何公式： X=（3-8）（3-9）所以：=+

50、（3-10）根據(jù)：最小撓度的要求，對對上式進行求導： （3-11）根據(jù)主軸的材料可知：將E=210GPa，I=，K=Y0.006mm,P=100N代入上式可得：（3-12）105mm根據(jù)：可知：78.75mmL157.5mm。所以L取150mm,因此：a=40mm。3.2.3 主軸的徑向尺寸： 主軸的徑向尺寸如圖3-4所示：圖3-4主軸示意圖 根據(jù)設(shè)計要求可知： AB段為25mm；BC為15mm；CD段為5.5mm；DE段為13mm；EF段為16mm；FG段為5mm；GH段為77mm；HI段為15mm；IJ段為13mm；JK段為5.5mm。3.2.4 主軸的校核： 主軸的受力圖如下圖3-5所示

51、：圖3-5主軸的受力圖由靜力平衡條件求得兩端軸承的支反力，A、B端受力如下：=0 （3-13）0 （3-14）A、B端受力大小如下：=-26.7N；=126.7N；作出力圖，確定危險截面：軸的扭矩圖和彎矩圖如圖3-6和3-7所示：圖3-6主軸的扭矩圖圖3-7主軸的彎矩矩圖 根據(jù)彎矩圖與扭矩圖可知，主軸在截面B處所獲得的彎矩和扭矩最大，因此主軸截面B是主軸的危險截面，根據(jù)第四強度理論與公式對軸進行校核： 將、代入下式：=13MPa （3-15） 由于=600MPa；因此主軸軸向尺寸滿足設(shè)計要求。3.3 轉(zhuǎn)子和定子的設(shè)計3.3.1 引言 高速電主軸的定子由具有高導磁率的優(yōu)質(zhì)矽鋼片迭壓而成。迭壓成型

52、的定子腔帶有沖制嵌線槽。轉(zhuǎn)子是中頻電機的旋轉(zhuǎn)部分，它的功能是將定子的電磁場能轉(zhuǎn)換成機械能，是電主軸結(jié)構(gòu)里最為重要的環(huán)節(jié)，它決定電主軸是否可以達到額定轉(zhuǎn)速。3.3.2 動態(tài)過盈和靜態(tài)過盈計算此次設(shè)計的電主軸電機轉(zhuǎn)子的基本尺寸為：轉(zhuǎn)子的外徑2b=44mm,轉(zhuǎn)子孔直徑2a=24mm；轉(zhuǎn)子的軸向長度為77mm，轉(zhuǎn)子配合面的有效接觸長度C77mm。主軸配合面的基本尺寸為：外徑2a24mm，孔直徑為2c0mm；電機的最高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為20000rmin，所以其最大角速度2093.3rads。額定功率為4kw，額定轉(zhuǎn)矩1.91Nm。Ce=0.54 （3-16）Ci=0 （3-17） 電機轉(zhuǎn)子和主軸均為鋼質(zhì)材料，材

53、料的彈性模量2.1，泊凇比0.3，主軸配合面間的摩擦系數(shù)0.09，電機轉(zhuǎn)子襯套材料的許用應(yīng)力為 287N/，主軸材料的許用應(yīng)力為567N/。 要滿足電主軸的高速性能，電機轉(zhuǎn)子與主軸配合面間的動態(tài)過盈分量的最小值可由下式求得：=mm （3-18） 由于電動機功率是通過電動機轉(zhuǎn)子與機床主軸間的無鍵過盈配合進行傳遞的，所以配合面的動力傳遞能力由配合面間的摩擦力矩確定：=（3-19） 式中：主軸的傳動轉(zhuǎn)矩，單位為：N。 機床主軸與電動機轉(zhuǎn)子單位配合面的摩擦力dF為:（3-20） 式中：配合面的有效接觸長度，單位為：m；單位圓心角，單位為：rad；配合表面的摩擦系數(shù)；安全因子，一般24。 代入：=G=6

54、.45N；=2可得：=2.02N 要滿足電主軸的扭矩傳遞能力，電機轉(zhuǎn)子與主軸配合面之間的靜態(tài)過盈分量的最小值可由下式求得： =mm （3-21） 根據(jù)計算可知，高速電主軸要求的動態(tài)過盈量 dmin 是遠遠大于，由此可見，高速主軸的過盈量主要由動態(tài)過盈量確定。高速電主軸的最小過盈量 min：min=+=mm （3-22）3.3.3 轉(zhuǎn)子與定子配合的選擇據(jù)此，在電主軸與電機轉(zhuǎn)子的配合采用24H4m4的過盈配合，這種配合的實際最小過盈0.002mm0.00152mm，能滿足電主軸的高速傳動要求。3.3.4 定子與轉(zhuǎn)子配合公差的校核其實際的最大過盈量為0.014mm，配合面實際產(chǎn)生的最大正壓力為：（3

55、-23） 電機轉(zhuǎn)子孔配合面上具有最大的切向拉應(yīng)力和最大的徑向壓應(yīng)力其值為：（3-24）（3-25） 由此可見，電主軸的危險點在電機轉(zhuǎn)子的側(cè)，根據(jù)第三強度理論：-95.3-67.56=-162.86（3-26） 電機轉(zhuǎn)子襯套材料的許用應(yīng)力為287，r3，使用安全。3.4 軸承壽命的估算3.4.1 引言 軸承技術(shù)作為電主軸的關(guān)鍵技術(shù)，為了滿足高轉(zhuǎn)速和高剛度軸承的需求，軸承的大小和排列方式?jīng)Q定電主軸的最高轉(zhuǎn)速，在高轉(zhuǎn)速的情況下，軸承的工作壽命能否達到設(shè)計要求，就顯得尤為關(guān)鍵。3.4.2 軸承壽命的分析： 電主軸的設(shè)計壽命一般為500010000h,這就要求軸承具有較長的壽命，而且在高轉(zhuǎn)速時溫度，徑向

56、載荷與軸向載荷的分布會影響軸承的壽命。3.4.3 軸承壽命計算公式 根據(jù)資料可知：20000r/min屬于高速軸承，且其在不同情況下壽命估計如表3-2所示:表3-2兩種軸承在不同情況下的壽命估計式條件混合瓷球軸承壽命的鋼球軸承壽命低速=0.328=高 速=0.328=0.25根據(jù)軸承的選擇可知，主軸的前后支撐都選擇的是:SC61902C TA混合瓷球軸承，由于混合瓷球軸承與普通的鋼制軸承相比，只是在滾道曲率半徑有差別，其他尺寸方面是沒有的因此：3.4.4 角接觸球軸承滾珠的偏心率的計算 角接觸球軸承滾珠的偏心率的計算式如下：（3-27）式中：橢圓偏心率， s鋼球軸承的相關(guān)參數(shù)， c混合瓷球軸承

57、的相關(guān)參數(shù)。3.4.5 密合度的計算： 密合度的計算式如下：（3-28）式中：密合度；溝曲率半徑系數(shù)，=；r滾道曲率半徑，單位為mm；球的直徑，單位為mm； 可得： 由于；，可得：軸承的壽命的計算公式為：=0.328(3-29) 式中：瓷球的離心力作用在瓷球上。3.4.6 瓷球的離心力的計算： 瓷球的離心力的計算式如下：(3-30)式中：材料的密度，單位kg/；球的直徑，單位為m；瓷球公轉(zhuǎn)角速度，單位rad/s；軸承中徑，單位為m； 混合瓷球軸承材料為：氧化硅（HIPSN）瓷球軸承密度為：=3.24g/；=2093.3rad/s；=21.5mm；=3.969mm；帶入可得：=2.4N3.4.7

58、 的計算： 根據(jù)估算公式可知，需要數(shù)據(jù)：=(3-31)式中：軸承指數(shù)，對球軸承=3；基本額定動載荷；當量動載荷； 當量動載荷與實際載荷的關(guān)系為：=XR+YA (3-32)式中：R軸承所受徑向載荷；A軸承所受軸向載荷；X徑向載荷系數(shù)； Y軸向載荷系數(shù)； 3.4.8 R的計算如下所示： 根據(jù)上面計算可知：在AB段有一個空心的轉(zhuǎn)子，由于轉(zhuǎn)子是由優(yōu)質(zhì)矽鋼片迭壓而成，屬于45鋼，因此轉(zhuǎn)子的重力為：G= (3-33) 將=7.85g/；=82205.2代入：G=6.45N由于G=6.45N與P=100N相比，要小的很多，G可以忽略。所以主軸的受力圖如圖3-8所示: A B C 圖3-8主軸的受力分析圖 根

59、據(jù)上面計算可知：將=150mm；=40mm；P=100N代入可得：=0 ； (3-34)0 ； (3-35)由上式可知：，且軸承采用的是雙排列，在B處由兩個軸承；因此：軸承所承受的徑向載荷為：R=63.3N； (3-36) 軸承所承受的徑向載荷為：A=20N；根據(jù)：=0.0093，查表可知：=0.38；=0.31，因此：，查表可知：X=1；Y=0；代入公式3-32可得：=XR+YA=63.3N； =1.79； （3-38）3.4.9 軸承的計算 軸與套圈間的作用力Q包括外載荷和離心力。Q=+65.7N （3-39） 代入3-29可得：=0.328=5.3r 軸承的設(shè)計壽命為：=60n5000=

60、6r 因此：，滿足設(shè)計要求。4 輔助系統(tǒng)的設(shè)計4.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計4.1.1 引言：電主軸雖比傳統(tǒng)主軸剛度、精度較高，受力后的彈性變形很小，但是電機的置結(jié)構(gòu)使得散熱較差，尤其是在高速數(shù)控機床中運動副摩擦和電機熱表現(xiàn)的更為突出。機床是在非恒定的、外熱源的共同作用下工作的，機床主軸系統(tǒng)因各部分零件的材料、結(jié)構(gòu)、形狀與冷卻、潤滑等情況不同會使系統(tǒng)的溫升情況不同，形成一個復雜的溫度場，若發(fā)熱不能與時排除或減少，會使各個零件產(chǎn)生不同程度的變形，進而對加工表面質(zhì)量、加工精度產(chǎn)生影響。因此，在電主軸機床上影響加工誤差的主要是熱變形而不是彈性變形，研究表明熱變形引起的加工誤差已達到零件總加工誤差的6080，