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數(shù)控珩磨機(jī)床中直線電機(jī)的安全保護(hù)裝置研究

文檔作者：龔俊藺卡賓寧會峰張仲璽文檔來源： 1．蘭州理工大學(xué)數(shù)字制造技術(shù)與應(yīng)用省部共建教育部重點(diǎn)實驗室 2．蘭州理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年03月03日
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機(jī)械設(shè)計與制造
Machinery Design &amp;amp; Manufacture
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2()1 5年? 川
數(shù)控珩磨機(jī)床中直線電機(jī)的安全保護(hù)裝置研究
龔俊-． ，藺卡賓 ，寧會峰 ，張仲璽
(1．蘭州理工大學(xué)數(shù)字制造技術(shù)與應(yīng)用省部共建教育部重點(diǎn)實驗室，甘肅 州730050；
2．蘭州理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，甘肅蘭州730050)
摘要：直線電機(jī)驅(qū)動珩磨機(jī)床往復(fù)運(yùn)動可以提高運(yùn)行速度、換向加速度和定位精度，提高珩磨質(zhì)量和效率 直線電機(jī)垂
直應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一是直線電機(jī)在運(yùn)動中意外失電，直線電機(jī)動子的安全保護(hù)問題 針對此問題，設(shè)計了一種氣動抱
閘保護(hù)裝置。通過對直線電機(jī)運(yùn)動系統(tǒng)的力學(xué)分析，建立了直線電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并對安全保護(hù)裝置下直線電機(jī)失電后
動子的運(yùn)動狀況進(jìn)行了計算分析。結(jié)果表明，該氣動抱閘裝置具有很好的剎車效果，并且該氣動抱鬧裝置也適用于直線
電機(jī)垂直應(yīng)用的其它場合。
關(guān)鍵詞：珩磨機(jī)床；直線電機(jī)；安全保護(hù)；氣動抱閘裝置
中圖分類號：TH16；TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001—3997(2015)10—0088—03
The Study on Device of Security of Linear Motor in CNC Honing Machine
GONG Jun ，LIN Ka—bin ，NING Hui—feng 一，ZHANG Zhong—xi
(1．Key Laboratory of Digital Manufacturing Technology and Application，the Ministry of Education，Gansu Lanzhou 730050，
China；2．School of Mechanical&amp;amp; Electrical Engineering．Lanzhou University of Technology．Gansu I,anzhou 730050，China)
Abstract：Linear motor driven reciprocating motion ofhoning machine Cart improve the running speed，reversiug at celertais)II
and positioningoccurozy，and improve the qualityand efficiency ofhonin~One ofthe keyproblems the vertical cq~pli(。ation
of linear motor isthe security protection problems of linear motor when it has a situation of unexpected loss f ’powerin motion，
A pncumatic brake system 椰designedto solve this problem． analyzing theforce of linear motor motion．system，tbe
mathematical model oflinear motor was establishedand the motion condition oflinear motor eT the unexpected loss t)f power
WOS ealculated and analyzed．The results showed that the pneumatic brake system had a good braking cl and itwtr~also
applicable to other situation that the linear motors werevertical applications．
Key Words：Honing Machine；Linear Motor；Security；Pneumatic Brake System
1引言
珩磨加r：可以提高工件的尺寸精度，形狀精度及表面質(zhì)量，
在汽缸、精密耦合件加l丁中廣泛應(yīng)用㈣。往復(fù)運(yùn)動是珩磨機(jī)床控
制的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響網(wǎng)紋的加工質(zhì)量 。直線電機(jī)具有
高速、高加速度、高精度和快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用
越來越多 。本研究采用直線電機(jī)驅(qū)動珩磨頭往復(fù)運(yùn)動，以解決
傳統(tǒng)往復(fù)運(yùn)動采用液壓時換向加速度不足的問題，并針對直線電
機(jī)意外失電[ 后的直線電機(jī)動子的安全問題，設(shè)計了一種直線電
機(jī)失電保護(hù)裝置，分析了其剎車時間及剎車距離。
2珩磨機(jī)床往復(fù)運(yùn)動模型
2．1數(shù)控珩磨機(jī)床整體結(jié)構(gòu)
研究的直線電機(jī)安全保護(hù)裝置應(yīng)用于蘭州理工大學(xué)機(jī)電工
程學(xué)院研發(fā)的“高檔數(shù)控珩磨機(jī)床” 1 I，向 數(shù)控珩螨機(jī)瞇的 仆
結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。數(shù)控珩磨機(jī)南底座1、矗桂2、旋轉(zhuǎn)電機(jī)3、
主同步帶輪4、從同步帶輪5、旋轉(zhuǎn)軸6、商線導(dǎo)軌7、商線電機(jī)8、
進(jìn)給電機(jī)9、動力轉(zhuǎn)換箱體10、連接桿1 1、珩磨頭12、一r件13、火
電保護(hù)裝置連接桿14、失電保護(hù)裝置15、下支撐板17、 f 裝
置18、下限位裝置19等構(gòu)成。數(shù)控珩磨機(jī)床運(yùn)動南主運(yùn)動和進(jìn)
給運(yùn)動組成，主運(yùn)動為往復(fù)運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動南市柱I
的旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動，往復(fù)運(yùn)動由直線電機(jī)驅(qū)動，其控制方式、精度和
加速度共同決定了網(wǎng)紋的加工質(zhì)量。油行的進(jìn)給運(yùn)動 伺服電機(jī)
控制，可實現(xiàn)粗珩加工的和精珩加一r 直線電機(jī)定子 定r
上，動子可沿著導(dǎo)軌方向上下往復(fù)運(yùn)動；夫電保護(hù)裝置連接桿
直線電機(jī)動子相連接，當(dāng)直線電機(jī)意外失電時，失電保護(hù)裝骨_1『
迅速制動，對直線電機(jī)和箱體進(jìn)行保護(hù)。
來稿日期：2015—04—2l
基金項目：國家科技重大專項(201IZX04002—122)；甘肅省自然科學(xué)基金項目(11l2RJZA025)
作者簡介：龔俊，(1963一)，男，四川中江人，碩士研究生，研究員，主要研究方向：精密制造裝備與數(shù)控加f：技術(shù)；
藺卡賓，(1990一)，男，甘肅天水人，碩士研究生，主要研究方向：直線電機(jī)垂直驅(qū)動珩磨機(jī)床往復(fù)運(yùn)動的控制系統(tǒng)研究

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