磨床M7130進(jìn)給系統(tǒng)的改造及直線電機(jī)應(yīng)用的研究.pdf

1、高速磨削技術(shù)作為近年來(lái)興起的一種先進(jìn)加工技術(shù)，常常用于零件的精加工，可以獲得較好的精度與表面特性。一臺(tái)高速磨削機(jī)床不僅需要轉(zhuǎn)速較高的電主軸，其進(jìn)給系統(tǒng)的性能也是尤為重要的。進(jìn)給系統(tǒng)的定位能力、速度、加速度性能對(duì)被加工零件的輪廓精度與表面粗糙度產(chǎn)生直接影響。所以，對(duì)于磨床M7130進(jìn)給系統(tǒng)的數(shù)控化、高速化改造是十分必要的。
　　本文對(duì)磨床M7130現(xiàn)有結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)做出細(xì)致分析總結(jié)之后，比較對(duì)照了數(shù)種進(jìn)給系統(tǒng)常用驅(qū)動(dòng)元件，決定采用永磁同

2、步直線電機(jī)結(jié)構(gòu)替換原有的液壓缸進(jìn)給結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)磨床M7130進(jìn)給系統(tǒng)的數(shù)控化、高速化改造。
　　本文首先分析磨床現(xiàn)進(jìn)給系統(tǒng)的受力載荷以及結(jié)構(gòu)尺寸，在確定磨床主要技術(shù)參數(shù)之后預(yù)選定直線電機(jī)與直線導(dǎo)軌型號(hào)，并改造磨床現(xiàn)有結(jié)構(gòu)保證直線電機(jī)裝配的精度?；谌S實(shí)體軟件PRO/E對(duì)改造后磨床進(jìn)給系統(tǒng)建立模型，并導(dǎo)入有限元分析軟件ANSYS建立有限元模型。通過(guò)分析床身、工作臺(tái)、電機(jī)安裝平臺(tái)的應(yīng)力、應(yīng)變?cè)茍D以及模態(tài)陣型圖找出改造后結(jié)構(gòu)中存在的薄弱

3、環(huán)節(jié)與不足之處，對(duì)其進(jìn)行二次改造，使其最終符合磨床正常工作的強(qiáng)度、剛度要求。
　　其次對(duì)此次改造的核心部件一永磁同步直線電機(jī)的性能進(jìn)行了分析。提出了優(yōu)化永磁同步直線電機(jī)性能的方法，應(yīng)用電磁有限元仿真軟件ANSOFT對(duì)永磁同步直線電機(jī)的氣隙、初級(jí)齒槽形狀、次級(jí)永磁體排布做出了分析，結(jié)合分析結(jié)果對(duì)電機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，取得了良好的結(jié)果。
　　最后對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)伺服系統(tǒng)進(jìn)行了研究，主要探究了永磁同步直線電機(jī)的控制方法?；诖_立的控