數(shù)控加工中心采用高速電主軸,由于電主軸發(fā)熱導(dǎo)致主軸工作端明顯熱延伸,嚴(yán)重影響加工精度。以數(shù)控精雕機用永磁同步電主軸為研究對象,通過建立熱特性實驗平臺,測試電主軸在不同轉(zhuǎn)速、不同工作條件下的特征溫度和熱誤差數(shù)據(jù),建立基于自然指數(shù)函數(shù)的電主軸軸向熱誤差預(yù)測模型。在不同的工況下對模型的補償結(jié)果進行實驗驗證,驗證結(jié)果表明:該預(yù)測模型簡單、精度較高,且建模成本較低,可以快速應(yīng)用到實際的加工環(huán)境中。 

【文章來源】：機床與液壓. 2020,48(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

電主軸熱誤差實驗測試示意

圖1 電主軸熱誤差實驗測試示意實驗原理:在電主軸的表面貼附上溫度傳感器采集溫度數(shù)據(jù),利用非接觸式距離傳感器測量電主軸的軸向熱變形,溫度傳感器和位移傳感器將測量得到的溫度和位移信號轉(zhuǎn)換為微電信號,然后通過變送裝置將微電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)采集卡可以識別的輸入電信號,數(shù)據(jù)采集卡將模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計算機可以識別的數(shù)字信號,再輸入到計算機系統(tǒng)中進行處理,最后通過顯示設(shè)備或存儲設(shè)備對已處理的數(shù)據(jù)進行顯示和儲存。實驗測試原理圖如圖2所示。

所以,可以得到該永磁同步電主軸在任一恒定轉(zhuǎn)速下任何時刻的軸向熱誤差預(yù)測補償模型,表示為式(9)由式(9)的任意轉(zhuǎn)速條件下的電主軸軸向熱誤差補償模型,可以預(yù)測電主軸在24 000 r/min恒定轉(zhuǎn)速下的軸向熱誤差。圖7為在轉(zhuǎn)速24 000 r/min的條件下指數(shù)函數(shù)模型的預(yù)測補償結(jié)果與實驗結(jié)果的對比。


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