高速電主軸在線動(dòng)平衡補(bǔ)償技術(shù)研究.pdf

1、高速電主軸，是高速加工的重要部件，是先進(jìn)制造的需求。其在高轉(zhuǎn)速下，容易產(chǎn)生振動(dòng)，從而對回轉(zhuǎn)系統(tǒng)或整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生破壞，因此，必須進(jìn)行平衡措施以減少不平衡振動(dòng)。 本課題主要研究高速電主軸的在線動(dòng)平衡補(bǔ)償技術(shù)，以德國GMN公司電主軸系統(tǒng)HC120cg-22000/6為例，設(shè)計(jì)一套新型的高速電主軸在線動(dòng)平衡補(bǔ)償裝置，創(chuàng)新性地提出一種“實(shí)時(shí)節(jié)能”補(bǔ)償?shù)母拍睿瑸閷で蠼鉀Q動(dòng)平衡問題的新方法提供新思路，指導(dǎo)企業(yè)增加效益。主要內(nèi)容包括： 一

2、、分析動(dòng)平衡的相關(guān)理論研究基礎(chǔ)，尤其是現(xiàn)有各種動(dòng)平衡頭的工作原理及技術(shù)特點(diǎn)，找出各自的不足與優(yōu)勢，為此次高速電主軸動(dòng)平衡設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。 二、設(shè)計(jì)動(dòng)平衡裝置實(shí)驗(yàn)方案。基本思路：首先，基于間接在線動(dòng)平衡頭的設(shè)計(jì)思想，利用電磁場的耦合作用，無接觸地在加重平面處形成一個(gè)具有相同幅值和相位的徑向電磁力，使該電磁力與所需的離心力等效，以實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)精密補(bǔ)償；考慮到此時(shí)空旋轉(zhuǎn)電磁力能耗大、機(jī)械結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力大的缺點(diǎn)，接著，基于混合型

3、在線動(dòng)平衡頭的設(shè)計(jì)思想，應(yīng)用電磁混合型動(dòng)平衡頭的工作原理，運(yùn)用影響系數(shù)法控制策略，在平衡頭上利用旋轉(zhuǎn)極坐標(biāo)合成矢量力，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)質(zhì)量再分布，使得轉(zhuǎn)子質(zhì)心落在旋轉(zhuǎn)中心上；同時(shí)，時(shí)空旋轉(zhuǎn)電磁力消失，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在極坐標(biāo)合成力的作用下實(shí)現(xiàn)最終動(dòng)平衡。 三、利用Pro/Engneer3.0工程軟件，建立此高速電主軸動(dòng)平衡裝置三維實(shí)體幾何模型，分別計(jì)算出整個(gè)主軸系統(tǒng)的質(zhì)量、質(zhì)心位置及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，進(jìn)行整體模型的虛擬裝配。 四、以建立好的