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數控珩磨機床中直線電機的安全保護裝置研究

文檔作者：龔俊藺卡賓寧會峰張仲璽文檔來源： 1．蘭州理工大學數字制造技術與應用省部共建教育部重點實驗室 2．蘭州理工大學機電工程學院		點擊數：	更新時間： 2021年03月03日
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88
機械設計與制造
Machinery Design &amp;amp; Manufacture
l《)如j
2()1 5年? 川
數控珩磨機床中直線電機的安全保護裝置研究
龔俊-． ，藺卡賓 ，寧會峰 ，張仲璽
(1．蘭州理工大學數字制造技術與應用省部共建教育部重點實驗室，甘肅 州730050；
2．蘭州理工大學機電工程學院，甘肅蘭州730050)
摘要：直線電機驅動珩磨機床往復運動可以提高運行速度、換向加速度和定位精度，提高珩磨質量和效率 直線電機垂
直應用的關鍵問題之一是直線電機在運動中意外失電，直線電機動子的安全保護問題 針對此問題，設計了一種氣動抱
閘保護裝置。通過對直線電機運動系統(tǒng)的力學分析，建立了直線電機的數學模型，并對安全保護裝置下直線電機失電后
動子的運動狀況進行了計算分析。結果表明，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
電機垂直應用的其它場合。
關鍵詞：珩磨機床；直線電機；安全保護；氣動抱閘裝置
中圖分類號：TH16；TH122 文獻標識碼：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，形狀精度及表面質量，
在汽缸、精密耦合件加l丁中廣泛應用㈣。往復運動是珩磨機床控
制的一個關鍵環(huán)節(jié)，直接影響網紋的加工質量 。直線電機具有
高速、高加速度、高精度和快速響應等優(yōu)點，在數控機床中的應用
越來越多 。本研究采用直線電機驅動珩磨頭往復運動，以解決
傳統(tǒng)往復運動采用液壓時換向加速度不足的問題，并針對直線電
機意外失電[ 后的直線電機動子的安全問題，設計了一種直線電
機失電保護裝置，分析了其剎車時間及剎車距離。
2珩磨機床往復運動模型
2．1數控珩磨機床整體結構
研究的直線電機安全保護裝置應用于蘭州理工大學機電工
程學院研發(fā)的“高檔數控珩磨機床” 1 I，向 數控珩螨機瞇的 仆
結構圖，如圖1所示。數控珩磨機南底座1、矗桂2、旋轉電機3、
主同步帶輪4、從同步帶輪5、旋轉軸6、商線導軌7、商線電機8、
進給電機9、動力轉換箱體10、連接桿1 1、珩磨頭12、一r件13、火
電保護裝置連接桿14、失電保護裝置15、下支撐板17、 f 裝
置18、下限位裝置19等構成。數控珩磨機床運動南主運動和進
給運動組成，主運動為往復運動和旋轉運動，旋轉運動南市柱I
的旋轉電機驅動，往復運動由直線電機驅動，其控制方式、精度和
加速度共同決定了網紋的加工質量。油行的進給運動 伺服電機
控制，可實現粗珩加工的和精珩加一r 直線電機定子 定r
上，動子可沿著導軌方向上下往復運動；夫電保護裝置連接桿
直線電機動子相連接，當直線電機意外失電時，失電保護裝骨_1『
迅速制動，對直線電機和箱體進行保護。
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：精密制造裝備與數控加f：技術；
藺卡賓，(1990一)，男，甘肅天水人，碩士研究生，主要研究方向：直線電機垂直驅動珩磨機床往復運動的控制系統(tǒng)研究

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