直线电机驱动的凸轮车削伺服刀架系统研究

导语:本文深入研究了伺服刀架系统的构成;选择了刀架直线驱动元件;建立了直流直线电机的数学模型和控制系统。 摘要:在车削加工凸轮零件的过程中,刀具要做快速往复运动,其驱动单元应具有较高的速度、加速度与位置。本文深入研究了伺服刀架系统的构成;选择了刀架直线驱动元件;建立了直流直线电机的数学模型和控制系统。所建立的伺服刀架系统以直线电机作为刀具的伺服驱动元件,采用上、下拉机的控制结构体系与DSP实时伺服,并采用先进的专举PID控制策略。从而满足了凸轮车削对速度、加速度、位置精度与行程的要求。 关键词:凸轮车削;伺服;直线电机 引言 要车削加工出凸轮的轮廓曲线,必须根据工件的旋转角度改变切削点距车床主轴回转中心的距离,即工件的旋转角度与刀具径向位置必需满足一定的关系,这种关系由凸轮的轮廓曲线决定。传统的凸轮车削采用仿形法来满足这一运动关系,但该方法需要制造精度很高的靠模,在加工过程中靠模存在磨损,使加工贡量降低而且加工速度不可能很高。随着高速、高精度加工的需要,由数控系统代替靠模是发展的必然趋势。 1 伺服刀架系统构成 本文凸轮加工伺服刀架系统结构如图1所示。由主轴旋转编码器、刀具位置传感器、凸轮曲线处理模块、位置控翩器、功率放大器与伺服驱动元件组成,虚线框内部分由软件实现。凸轮曲线处理模块按照轮廓曲线要求,建立主轴转角与刀具直线位移的映射关系,通过对车床主轴的旋转角度测量,由凸轮曲线处理模块输出刀具直线运动的位置控制信号,经伺服系统放大后驱动车削刀具往复运动,加工出凸轮轮廓曲线。 [b][align=center]详细内容请点击: 直线电机驱动的凸轮车削伺服刀架系统研究[/align][/b]

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