变负载下直线电机驱动机床进给系统的稳定性研究

发布时间：2021-10-28 14:06

　　在当前国家的工业发展进程中,数控机械加工设备因其独特的技术性能已经替代了传统机械加工设备。为使数控加工设备性能更加优良,达到高速度、高精度、高稳定性的世界一流水平,本文研究了数控机床进给系统的稳定性能。针对由直线电机和液体静压导轨为主要组成部件的数控机床进给系统,进行外负载变化的模拟仿真实验以探究其稳定性。主要研究内容及结果如下:（1）分析对数控机床进给系统稳定性影响的因素,设定由直线电机驱动机床进给系统为研究对象;为模拟数控机床在实际工作过程中的真实环境,提出在机床工作台上施加变负载的条件来对进给系统的稳定性进行研究,最后确定以直线电机和液体静压导轨为主要的研究对象。（2）研究在直线电机上施加不同负载质量m,直线电机的推力F和速度v的变化情况。最后得出,在施加不同的负载质量时直线电机速度会发生一个短期的振荡,随着负载质量m越大,速度v的振荡幅度越大,但均可在0.16s内恢复到1m/s的初始速度;同时对速度的振荡幅值进行超调量计算,结果显示:速度的振荡超调量α在许可范围内;直线电机的推力F随着负载质量m的增大也会在一段时间内发生变化,可通过计算得出,当负载质量m为240kg时电机推力的... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

由直线电机驱动的机床进给系统

变负载下直线电机驱动机床进给系统的稳定性研究2图1.1由直线电机驱动的机床进给系统在机床的工作过程中，会受到不同的外力作用，受到的主要载荷有：固定重力(导轨与工作台)、可变质量(工件与夹具)以及切削力载荷[5]。例如，工件受到不均匀的外力。以铣床为例，铣削时吃刀量大小相当于施加在工件上的负载，吃刀量太大，意味着施加在工件上的力也越大，在加工过程中容易引起振动，破坏加工形态，甚至对机床的进给系统造成影响。本文旨在探究数控机床的稳定性，对由直线电机驱动进给系统的数控机床进行研究，尤其是对影响数控机床稳定性较大的部件，直线电机和液体静压导轨进行稳定性的研究，探析负载变化下数控机床的稳定性。通过对数控机床的稳定性进行分析和探究，将有助于数控机床向超高精度、超高速度方向发展。直线电机是一种直接将电能转换为运动机能，不需要中间转换机构的传动装置，它相当于一台径向剖开的旋转电机。如图1.2所示，旋转电机的定子变为直线电机的初级，旋转电机的转子变为直线电机的次级[6]。在设备的使用过程中，直线电机为保证初级和次级两者之间的耦合不变因而初级和次级制造成不同的长度。图1.2旋转电机转变为直线电机直线电机有很多优点：布局简单、加速度高、定位精度与传递效率高、无摩

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本文编号：3462918