動靜壓軸承支承電主軸服役精度保持用磁力減載研究
本文關(guān)鍵詞:動靜壓軸承支承電主軸服役精度保持用磁力減載研究 出處:《振動與沖擊》2017年12期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:為了保持動靜壓軸承支承電主軸的服役精度,提出采用電磁力消減靜動態(tài)加工力的方案并研制了一套磁力減載系統(tǒng)。以磨床為例,建立電主軸系統(tǒng)的動力學(xué)模型,獲取了載荷與軸端位移的關(guān)系;估算了磨削加工時產(chǎn)生的靜態(tài)和動態(tài)加工力,提出了服役精度保持的靜/動載荷需求;設(shè)計并建造了磁力減載系統(tǒng),包括結(jié)構(gòu)和測控兩個模塊;其中,結(jié)構(gòu)模塊特色在于磁力減載組件配備有萬向支撐方案,測控模塊支持開環(huán)和閉環(huán)兩種控制策略;設(shè)計專項試驗驗證了減載系統(tǒng)的性能。研究結(jié)果表明:不轉(zhuǎn)時減載組件可實現(xiàn)約35 N靜載和28 N幅值諧波動載功能,初步證明采用電磁技術(shù)消減機床加工力是可行的。針對引入減載裝置的電主軸系統(tǒng),采用人工調(diào)節(jié)電流的開環(huán)控制策略更有效。
[Abstract]:In order to maintain the service accuracy of the motorized spindle supported by the static and static bearing, the scheme of reducing the static and dynamic machining force by electromagnetic force is put forward and a set of magnetic load reduction system is developed. The grinding machine is taken as an example. The dynamic model of motorized spindle system is established and the relationship between load and axial displacement is obtained. The static and dynamic machining forces produced by grinding are estimated, and the requirement of static / dynamic load to maintain service precision is put forward. The magnetic load reduction system is designed and built, which includes two modules: structure and measurement and control. The characteristic of the structure module is that the magnetic load reduction module is equipped with the universal support scheme, and the measurement and control module supports two control strategies: open-loop and closed-loop. A special test was designed to verify the performance of the load reduction system. The results show that the load reduction module can realize the static load of about 35 N and the harmonic load of 28 N amplitude. It is preliminarily proved that it is feasible to reduce the machining force of machine tools by using electromagnetic technology, and the open-loop control strategy of manually adjusting the current is more effective for the motorized spindle system with load reducing device.
【作者單位】: 西安交通大學(xué)現(xiàn)代設(shè)計及轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)教育部重點實驗室;武漢理工大學(xué)能源與動力工程學(xué)院;西安理工大學(xué)機械與精密儀器工程學(xué)院;
【基金】:國家科技重大專項(2012ZX04002-091) 國家自然科學(xué)基金項目(51275395)
【分類號】:TG596
【正文快照】: 高效精密動靜壓軸承支承電主軸系統(tǒng)是決定高檔數(shù)控磨床性能的關(guān)鍵功能部件,它直接決定了機床的加工精度、加工表面質(zhì)量和可靠性等。在國際市場上,用于高檔數(shù)控磨床的關(guān)鍵部件——高效精密靜壓/動靜壓主軸等功能部件基本已經(jīng)實現(xiàn)系列化,如:國際領(lǐng)先的生產(chǎn)廠商德國HYPROSTATIK公
【參考文獻】
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【共引文獻】
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本文編號:1428232
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