高速數(shù)控機(jī)床直線進(jìn)給單元的實(shí)驗(yàn)研究?，F(xiàn)代航空、航天、和汽車(chē)制造業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)制造精度和加工效率提出了更高的要求。為了實(shí)現(xiàn)高精度、高效率加工，近年來(lái)，美、日、德等發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家已在高速數(shù)控機(jī)床的研究和開(kāi)發(fā)方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，使高速數(shù)控機(jī)床的研究和開(kāi)發(fā)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，使高速數(shù)控加工技術(shù)得到了迅速發(fā)展。其中，高速直線進(jìn)給單元的研究是實(shí)現(xiàn)高速加工的關(guān)鍵技術(shù)之一。
傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床由于采用旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠的進(jìn)給方式，具有較長(zhǎng)的傳動(dòng)鏈，使進(jìn)給系統(tǒng)的加速度和減速度難以提高。幾十年來(lái)，其最大的加速度和減速度都停留在0.1～0.2G(G=9.8m/s2)的水平。由于機(jī)床的進(jìn)給距離短，加速還沒(méi)有達(dá)到最大進(jìn)給速度就必須減速，從而限制了機(jī)床最大進(jìn)給速度的提高，難以高速機(jī)床發(fā)展的要求。
大功率直線電機(jī)的開(kāi)發(fā)和先進(jìn)的變頻控制技術(shù)的發(fā)展，為高速進(jìn)給系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和研制提供了有利的條件。采用直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床的工作臺(tái)不僅消除了中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)、增強(qiáng)了傳動(dòng)效率，而且極大地提高了進(jìn)給系統(tǒng)的速度和加速度，能較好地高速加工的發(fā)展要求。
GD-4型高速直線進(jìn)給單元，GD-3型高速直線進(jìn)給單元采用直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)采用動(dòng)初級(jí)、定次級(jí)，短初級(jí)、長(zhǎng)次級(jí)的結(jié)構(gòu)方式，其中初級(jí)通過(guò)冷卻板與工作臺(tái)安裝面相連，而次級(jí)采用串聯(lián)方式通過(guò)冷卻板平鋪在床身上。當(dāng)初級(jí)通入三相交流電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生行波磁場(chǎng)，切割次級(jí)，使次級(jí)產(chǎn)生電勢(shì)，從而在次級(jí)的閉合回路形成感生電流。次級(jí)的感生電流與初級(jí)的交變磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁推力，使初級(jí)與次級(jí)之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)速度的大小與行波磁場(chǎng)的速度成正比。采用變頻調(diào)速技術(shù)，通過(guò)調(diào)整電源頻率來(lái)改變電機(jī)的速度，可以實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的高速直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
在GD-3型直線進(jìn)給單元中，直線電機(jī)的最大進(jìn)給速度為100m/min，最大啟動(dòng)推力為4550N，額定推力為2000N，額定功率為8kW，系統(tǒng)采用光柵測(cè)量反饋裝置，對(duì)進(jìn)給單元進(jìn)行閉環(huán)控制，光柵的分辨率為3μm，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
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宋經(jīng)理:13705419939 