基于压电陶瓷模拟切削力加载的电主轴可靠性试验控制系统研究

发布时间：2020-12-26 04:50

　　为提高国产数控机床整机可靠性水平,首先需要提高其关键功能部件的可靠性。电主轴是影响数控机床可靠性水平的关键功能部件之一,提高电主轴可靠性的前提是获得电主轴的可靠性数据,可以通过可靠性现场试验或者可靠性台架试验获取电主轴的可靠性数据,考虑到电主轴的高可靠性和高试验成本,在实验室内开展可靠性台架试验是获取电主轴可靠性数据的有效措施之一。通过研制具备模拟真实工况能力的电主轴可靠性试验台,进行能反应真实工况的可靠性试验,可以快速激发电主轴故障,发现设计不足,从而进行可靠性改进设计,实现可靠性水平的提高。压电陶瓷加载系统具有控制精度高、加载频率高、响应快、加载力大和输出稳定性强等优点,是对电主轴进行外力加载的有效手段,因此研制电主轴压电陶瓷加载控制系统具有重大的工程意义。本文以某一型号的电主轴为研究对象,通过分析电主轴的实际工况,建立了电主轴加载系统的数学模型,并设计了压电陶瓷加载控制方案。通过对控制系统进行深入分析与判断,设计了一种新型的神经元自适应PID控制器,并结合控制器模型进行了控制仿真,基于Lab VIEW软件开发了电主轴压电陶瓷加载控制系统,并进行了电主轴加载的可靠性试验。通过试验分... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

018年世界主要国家数控机床制造情况

图 1.2 2018 年世界主要国家数控机床制造情况国在“十二五”规划中明确的将数控机床行业作为国家的支柱基础导我国自主创新的重要引擎，规划中重点表明了支持和引导行业发展术的创新[11]。自主创新是我国数控机床发展壮大的立足点，在发展的创新是发展的核心，引进国外先进的技术再学习，再吸收是发展的重些完成关键技术的突破升级[12-13]。搭建新的技术研究创新体系，新体作为主体部分，市场作为发展的导向；要一如既往地加大投入用以键技术，共性技术，把产品的开发技术水平提高上来。国务院在 2《中国制造 2025》中，十大重点研究发展的行业中也有“高档数控机强调了发展还要靠自己，数控机床的研究基础是关键功能部件，脚踏产数控机床可靠性和精度保持性，足以看出国家对数控机床可靠性的中国 美国 德国 日本 意大利 其他国家

（a） 圆周铣 （b） 面铣图 2.3 铣削力分解示意图根据经验公式，加工中心高速电主轴的铣削力、扭矩以及功率通过以下公式计算得到：0F F FcF Fx y uF p f wc q wFC a a aF kd n （2.1）032 10cF dM （2.2）46 10cmF vP （2.3）上式中，cF 为圆周铣削力，cFk 为铣削力修正系数； FC、 Fx、 Fy、 Fu、Fq、 Fw等系数都可以分别在《机械加工工艺手册》中找到，每个系数在手册


本文编号：2939069