微納磨床數(shù)控系統(tǒng)規(guī)劃與電主軸監(jiān)控集成.pdf

1、數(shù)控機(jī)床是實(shí)現(xiàn)先進(jìn)制造技術(shù)的重要基礎(chǔ)裝備，它關(guān)系到國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略地位。微細(xì)切削技術(shù)作為一項(xiàng)新的工藝技術(shù)，其可加工材料的多樣性以及可獲得的超高零件精度，使國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界對(duì)微細(xì)切削技術(shù)的研究越來越重視。東華大學(xué)先進(jìn)制造中心研制的微納磨床，用于高性能慣性導(dǎo)航關(guān)鍵件的精密微磨加工，論文重點(diǎn)圍繞微納磨床數(shù)控系統(tǒng)規(guī)劃、電氣控制系統(tǒng)配置、數(shù)控系統(tǒng)軟件模塊規(guī)劃、電主軸建模與溫度場(chǎng)分析和電主軸監(jiān)控模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)五個(gè)方面開展了研究工作。在對(duì)微納磨床的

2、數(shù)控系統(tǒng)規(guī)劃基礎(chǔ)上，重點(diǎn)描述了微納磨床電氣控制系統(tǒng)配置和電主軸監(jiān)控模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程。微納磨床以數(shù)控系統(tǒng)為中心，使主軸系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)和輔助設(shè)備協(xié)調(diào)統(tǒng)一工作，以實(shí)現(xiàn)對(duì)慣性導(dǎo)航關(guān)鍵件的精密加工。論文主要內(nèi)容包括:
　　(1)根據(jù)微納磨床總體設(shè)計(jì)要求，對(duì)微納磨床數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行了整體規(guī)劃。在分析微納磨床結(jié)構(gòu)以及工作過程基礎(chǔ)上，針對(duì)微納磨床硬件的整體構(gòu)成，設(shè)計(jì)了控制方案，主要是指微納磨床進(jìn)給軸和主軸的驅(qū)動(dòng)方案和控制方案，以及微納磨床

3、的數(shù)控系統(tǒng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。
　　(2)基于微納磨床數(shù)控系統(tǒng)的總體方案，確定了電氣控制系統(tǒng)的配置，并對(duì)微納磨床各零部件進(jìn)行了對(duì)比分析與選型。
　　(3)在進(jìn)行需求分析的基礎(chǔ)上，對(duì)微納磨床數(shù)控系統(tǒng)軟件進(jìn)行了規(guī)劃，是指功能模塊的劃分、接口及其約束設(shè)計(jì)。
　　(4)電主軸建模與溫度場(chǎng)分析。系統(tǒng)分析了不同條件下，電主軸工作過程中的溫度場(chǎng)，對(duì)電主軸冷卻效果、溫度狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行了研究，實(shí)現(xiàn)了電主軸轉(zhuǎn)速狀態(tài)監(jiān)測(cè)與電主軸溫度狀態(tài)監(jiān)控