混合勵(lì)磁磁懸浮進(jìn)給平臺(tái)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、現(xiàn)代制造技術(shù)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的進(jìn)給速度、定位精度等性能的要求越來(lái)越高,而傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的摩擦力是制約數(shù)控機(jī)床加工性能的重要因素之一。與傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)相比,磁懸浮進(jìn)給系統(tǒng)具有速度高、定位精度高、壽命長(zhǎng)、無(wú)摩擦、無(wú)潤(rùn)滑、無(wú)污染等突出優(yōu)點(diǎn),這些優(yōu)點(diǎn)為數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)超高速超精密的加工提供了必要條件。
　　本文詳細(xì)介紹了磁懸浮進(jìn)給技術(shù)的工作原理,參考國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有進(jìn)給平臺(tái)的結(jié)構(gòu)形式,研究設(shè)計(jì)了一種新型的混合勵(lì)磁磁懸浮進(jìn)給平臺(tái),主要研究?jī)?nèi)容如

2、下:
　　(1)對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有磁懸浮進(jìn)給平臺(tái)的缺陷進(jìn)行了分析,在對(duì)現(xiàn)有磁懸浮進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)行比較分析的基礎(chǔ)上,提出了一種新型的混合勵(lì)磁磁懸浮進(jìn)給平臺(tái)結(jié)構(gòu)。建立了混合勵(lì)磁直線同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,對(duì)混合勵(lì)磁直線同步電機(jī)的電磁力特性進(jìn)行了數(shù)值分析和有限元驗(yàn)證,并對(duì)電磁力波動(dòng)進(jìn)行了相應(yīng)改進(jìn)。
　　(2)分析了進(jìn)給平臺(tái)的磁力耦合現(xiàn)象,并對(duì)其進(jìn)行了解耦控制研究。解耦控制后的磁懸浮系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電磁推力和法向吸磁力的完全解耦。對(duì)進(jìn)給平臺(tái)的懸浮穩(wěn)定

3、性進(jìn)行了分析,結(jié)果表明進(jìn)給平臺(tái)在懸浮平衡點(diǎn)是穩(wěn)定可控的。
　　(3)建立了磁懸浮進(jìn)給平臺(tái)的有限元模型,進(jìn)給平臺(tái)懸浮系統(tǒng)可以等效為一個(gè)由彈簧和阻尼器并聯(lián)的支撐系統(tǒng),且剛度和阻尼可以通過(guò)結(jié)構(gòu)、控制器等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。分析了進(jìn)給平臺(tái)的靜力學(xué)變形、各階模態(tài)與懸浮剛度之間的關(guān)系,改進(jìn)了進(jìn)給平臺(tái)的結(jié)構(gòu),獲得了最優(yōu)參數(shù)。
　　(4)運(yùn)用ADAMS與MATLAB聯(lián)合控制仿真技術(shù)對(duì)進(jìn)給平臺(tái)的定位運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了仿真試驗(yàn),建立了進(jìn)給平臺(tái)定位運(yùn)動(dòng)的 PI