Page 147 - 现代电子技术及应用研究

第四章 印刷电路板技术

轴性能损失。此外，进气量会对油气润滑的均匀性会产生一定的影响，可通过流
体动力学（CFD）数值方法建立油气润滑下滚动轴承的模型，并降低喷嘴流量流
动不均匀性对轴承振动和温升的影响。
不少学者在高速电主轴方面进行了研究，胡爱玲对数控钻机的电主轴进行动

态响应特性研究，提出主轴的最大动态位移在 991Hz 处、18000r/min 时，主轴的
动刚度为 182.8N/μm，仅比静刚度下降 15%，能适应高速加工要求。黄伟迪建立
了电主轴角接触球轴承的拟静力学模型和轴承—主轴系统的有限元模型，发现轴
承在 0°和 180°位置时受径向力影响最大，在 90°和 270°位置时将不受径向

力影响。李颂华设计了一种高速陶瓷电主轴用双通道独立油—气润滑系统和恒温
强制循环液体冷却系统，系统供油量为 0.2mL/ 次，供油间隔 10min，供油压力
0.5MPa，润滑油黏度 68cst。
（2）工作平台单元

印制电路板高速钻机工作台承载着多种高精度零部件，对机床保持高精密加
工有重要意义。工作平台需要保持良好刚度及动态特性，以保证机床具有足够的
静动刚度和较好的动态特性，并需对工作平台固有频率进行调整，避免发生共振
及过度震动而产生的噪声。机床质量取决于其制造误差、弹性变形、热变形、磨

损和机床振动等因素，其中，机床振动对机床加工工件质量影响尤为明显，提高
机床的抗振动能力是提高机床加工质量的有力保障。国产钻机的工作台大多采用
大理石，以保证良好的刚性，但其重量限制了运行速度的提升。国外品牌多采用
钢结构 + 高强度铝板工作台来降低重量和提高刚性。

如今，运用现代化动态试验方法和手段对数控钻机的床身进行动态特性分析
成为主流方法，基于模态分析和试验数据分析对机床加工效率和稳定性及薄弱结
构环节进行识别和改进。张宏博获得了数控钻机主轴箱和床身的拓扑模型云图，
得到了理想的钻机床身优化结构，发现机床重量减轻了 11.22%。张学玲等优化

了床身元结构和框架结构，改变了其固有频率，发现床身的动态特性有大幅度提
高。李友对数控机床床身进行了模态分析，对机床床身结构进行改进，避免了床
身在频率为 644Hz 与主轴转速为 6000r/min 时的频率 100Hz 发生共振。刘光浩等
发现立柱与床身处的变形之差对钻机的工作性能影响很大，通过 APDL 对印制电

路板高速钻机床身进行了轻量化优化。

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