高速直线进给单元设计

对直线进给单元的基本类型和直线电机的结构布局进行了分析,研究了高速直线进给单元的基本结构,并运用有限元法对进给单元工作台设计进行校验,证明研制的高速直线进给单元能较好地满足设计要求。与传统的直线进给系统相比,ＧＤ－３型直线进给系统的速度和加速度能提高５－８倍。     

磁悬浮直线进给单元工作台模态分析

磁悬浮直线进给单元是一种新型的机床功能部件,振动问题是其结构设计中所面临的问题之一,它会造成机床的加工误差,影响零件的加工精度和表面质量。建立了进给单元工作台的三维有限元模型,利用有限元分析软件ANSYS对工作台初始模型进行模态分析,求得其固有频率和振型,并据此改进工作台的结构,以便在设计阶段预测工作台的性能,并为工作台的结构优化提供理论依据。     

磁悬浮直线进给单元支承立柱设计及定位分析

针对机床用磁悬浮直线进给单元设计过程中的磁悬浮支承问题,比较了两种磁悬浮工作原理,确定了单自由度吸力型磁悬浮支承模型,并推广到五自由度磁悬浮直线进给单元模型的建立。运用SolidWorks三维软件设计了两种磁悬浮直线进给单元支承立柱,并运用ANSYS有限元软件对其进行定位分析,计算出了两种平台的支承立柱在进给方向和导向方向的最佳位置。所做的计算与分析可用于机床用磁悬浮直线进给单元结构的优化设计。     

进给平台永磁直线磁悬浮电动机的电磁力特性研究

针对数控机床进给平台的摩擦问题,提出采用永磁直线磁悬浮电动机来实现无摩擦进给。给出磁悬浮进给平台的结构以及进给平台的运行原理。该进给平台采用永磁直线磁悬浮电动机驱动,永磁直线磁悬浮电动机的动子上有两套绕组,一套绕组用于产生电磁推力,另一套绕组用于产生可控的磁悬浮力。采用Maxwell应力张量法推出了电动机的电磁推力和悬浮力的数学模型。用Ansoft对电磁推力和磁悬浮力进行了有限元分析,证明了采用永磁直线磁悬浮电动机实现直接驱动和无摩擦进给的可行性。     

直线电机高速进给系统性能优化研究

高速切削技术越来越引起人们的关注。实现高速切削的关键技术之一,是开发具有高速能力的高性能数控机床。机床主轴的转速近年来有很大的提高,而机床进给系统大我仍采用滚珠丝杆传动的方式,使机床的最大进给速度受到限制,阻碍了机床高速性能的进一步发挥。本文介绍了一种采用直线电机直接驱动的机床高速进给系统。采用非线性系统稳定性分析的方法确定系统的参数,并对伺服系统性能进行实验研究。实验证明,用这种方法优化该类系统     

高速大推力直线电机直接驱动进给系统动态性能的分析

大推力直线电机直接驱动是一种新颖的高速数控机床直线进给系统驱动方式,它将直线电机的定子和动子分别安装在机床床身和工作台上,取消一切机械传动环节,大大提高进给系统的伺服性能,但这种驱动方式对外界干扰非常敏感,机床运行过程中切削力甚至进给系统运动部件质量的变化等均是系统的直接干扰.本文根据直接驱动进给系统的控制模型,分析了系统动态刚度的计算方法和主要影响因素,提出了提高动态性能的方法.根据系统的特点,设计动态质量估计器,实现直接驱动进给系统的动态质量在线估计和补偿.对实际系统的仿真分析表明,本文提出的基于系统动态质量在线估计与补偿方法,能大大提高系统的性能.     

高速机床中直线进给系统控制策略综述

介绍了直线电动机在高速机床伺服进给中的应用，分析了直线电动机用于进给驱动的特点。着重概括了在不确定因素影响下，闭环伺服进给驱动系统抑制扰动、提高稳态精度、加快动态响应以及增强鲁棒性的控制策略。包括滑模变结构控制、鲁棒控制、智能控制、和自抗扰控制策略等。最后根据各控制策略的特点提出了相应的改进方法。     

零传动机床高速直线数控进给单元的速度与加速度特性研究

高速直线进给单元是零传动机床的重要组成部分,文章介绍了GD-3直线电机高速数控进给单元的基本结构和组成特点,分析了这种新型进给单元控制系统的特点,并对其速度、加速度和位移精度进行了实验研究,结果表明,它的最大进给速度可达到80m/min,其加(减)速度可达到16.8m/s2,定位精度可达到0.004mm,并且运动过程平稳.     

直线电机机伺服进给系统及其关键技术问题

介绍了直线电机的发展历程以及在高速精密机床上应用直线电机伺服进给系统的进展情况,讨论了直线电机伺服进给系统的一些关键技术问题。     

基于数控机床进给用磁悬浮直线电机摩擦的消除

文章就传统数控机床移动式加工中,移动部件和静止导轨之间存在着摩擦问题,提出了采用磁悬浮直线电机的这一新方法来消除摩擦,研究分析结果:可以实现无摩擦控制,在推进力的作用下,运动体能够实现快速精密定位.     

直线电机在高速数控车削中心进给系统中的应用

直线电机驱动系统已成为高速机床驱动的新趋势。以ADG15M高速数控车削中心的x向直线电机选择为例,详细阐述直线电机的型号选择和参数校验过程,并分析选型过程中应该注意的事项。     

直线电机在机床工业中的最新应用及技术分析

直线电机在机床进给驱动上的应用日益广泛,比起传统的进给驱动方式,它能提供非常高的速度、加速度和位置精度,大大提高了生产率和加工件表面质量。文章介绍了直线电机在机床上的最新应用情况,并就应用中的关键技术问题进行了分析。     

五轴联动数控磨床直线进给机构静力学分析

针对普通工具磨床和传统生产工艺方法很难加工出特型刀具的品种和刃形的问题,研发了一种五轴联动数控工具磨床,其中五轴联动数控工具磨床直线进给机构的受力和位移情况将直接影响磨床的工作性能。利用Solid Works中的simulation模块对五轴联动数控磨床的直线进给机构进行静力学分析,研究直线进给机构各处的位移和应力情况。结果表明:X轴工作台的最大应力为2 MPa,出现在X轴工作台的滑块和立柱的下部,X轴工作台的最大位移为0.000 015 88 mm,出现在立柱的中部;Y轴工作台的最大应力为2 MPa,出现在Y轴工作台中部,Y轴工作台的最大位移为0.000 003 584mm,出现在Y轴工作台的中部;Z轴工作台应力的最大值为10.3 MPa,位于Z轴工作台右侧,Z轴工作台位移最大值为0.000 030 88 mm,出现在Z轴工作台中部。     

蜂窝纸芯高速送纸和直线剪纸的同步控制方法研究

在新型蜂窝纸芯水平高速剪切生产线研发中,剪切速度成为制约生产效率的关键问题,采用直线电机取代普通变频调速电机-曲柄滑块机构,驱动1600 mm长的动刀,在25 mm的行程上,做600～800刀/min的往复直线剪切运动;采用高响应步进电机或力矩电机驱动凸轮间歇送纸机构取代原有自由落体式送纸,以满足高速剪纸的需要,此时剪纸与送纸的同步控制成为控制的难点之一。研究了高速间歇送纸的触发条件,同时对剪纸与送纸同步过程中的时序进行了计算和分析,提出了一种同步控制方法。实验结果表明,该方法能有效实现高速剪切下间歇送纸的同步控制。     

数控机床永磁直线电动机磁悬浮运行机制研究

为实现数控机床永磁直线同步电动机的磁悬浮运行,须对电动机的电磁推力和悬浮力进行实时控制。电磁推力和悬浮力的计算是数控机床磁悬浮永磁直线同步电动机设计及控制的基础。根据数控机床永磁直线同步电动机的磁悬浮运行机制,推导出电动机的电磁推力和悬浮力与电流之间关系的数学模型。并用Ansoft对电磁推力和悬浮力进行有限元分析,将解析计算结果与Ansoft的计算结果进行比较,验证了数学模型的有效性与正确性,为数控机床永磁直线同步电动机磁悬浮控制系统的分析与设计提供依据。