基于虛擬儀器的高速電主軸機(jī)電耦合特性試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著高速數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的越來(lái)越廣和高速加工技術(shù)的不斷提高，高速電主軸的相關(guān)性能也得到越來(lái)越多的關(guān)注，特別是電主軸的機(jī)電耦合特性，對(duì)數(shù)控機(jī)床的加工質(zhì)量有著很大的影響。因此，如果要提高數(shù)控機(jī)床的加工質(zhì)量，就需要對(duì)高速電主軸的相關(guān)性能參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)電主軸機(jī)電耦合特性對(duì)電主軸性能的影響，并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，從而提高電主軸的性能?，F(xiàn)有的高速電主軸試驗(yàn)臺(tái)大多集中于電主軸的熱-機(jī)耦合、電-熱耦合上，很少有針對(duì)電主軸的機(jī)電耦合特性進(jìn)行檢測(cè)的。因此，高速電

2、主軸機(jī)電耦合特性試驗(yàn)臺(tái)的構(gòu)建有著至關(guān)重要的意義。本文主要對(duì)如何實(shí)現(xiàn)電主軸試驗(yàn)臺(tái)的自動(dòng)控制與采集進(jìn)行了深入的研究。搭建了試驗(yàn)臺(tái)硬件系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上采用LabVIEW軟件對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的軟件系統(tǒng)進(jìn)行了構(gòu)建。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對(duì)高速電主軸的工作原理及電主軸試驗(yàn)臺(tái)的檢測(cè)原理作了簡(jiǎn)單的介紹，建立了電機(jī)—主軸子系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的物理模型和數(shù)學(xué)模型。根據(jù)電主軸的檢測(cè)原理，提出了所構(gòu)建電主軸試驗(yàn)臺(tái)的大體框架。⑵根據(jù)對(duì)電主軸試驗(yàn)臺(tái)的控制與采集原理以及相

3、關(guān)設(shè)備之間的通信原理，確定了本試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)的通信模式，構(gòu)建了試驗(yàn)臺(tái)的硬件系統(tǒng)。利用計(jì)算機(jī)與變頻器對(duì)高速電主軸進(jìn)行實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速的控制，利用數(shù)據(jù)采集卡、傳感器和變送器對(duì)高速電主軸的電流、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，利用杠桿和砝碼構(gòu)建了電主軸試驗(yàn)臺(tái)的加載裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)軸承的手動(dòng)加載。⑶根據(jù)電主軸試驗(yàn)臺(tái)控制與測(cè)試要求，采用LabVIEW軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)對(duì)電主軸試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)。根據(jù)不同的功能模塊，編寫了試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采