直驱磨削过程推力-转矩波动耦合机理与抑制方法研究

项目名称： 直驱磨削过程推力-转矩波动耦合机理与抑制方法研究

项目编号： No.51405026

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 彭宝营

作者单位： 北京信息科技大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 直线电机驱动砂轮架进给、力矩电机带动工件旋转的加工方式，广泛应用于凸轮轴、曲轴、转子发动机内腔等多种复杂回转类零件的高效精密磨削。由于取消了中间传动机构，直线电机的推力波动、力矩电机的转矩波动将直接作用于工件，且相互传递、相互耦合，影响磨削过程稳定。因此，项目对高效直驱磨削过程中的推力-转矩波动耦合机理进行研究，充分考虑直驱电机本体因素及负载力、承重、速度变化等加工条件的综合作用，揭示跟踪误差与直驱电机输出波动之间的关系，建立推力、转矩波动非线性拟合动力学模型；结合多体系统动力学与电机矢量控制理论，建立基于廓形误差的直驱磨削机电耦合模型，探索直线电机推力、力矩电机转矩波动与磨削力相互耦合规律；在此基础之上，从波动离线补偿、加工参数优化及在线控制三个方面提出直驱磨削过程推力-转矩耦合波动的综合抑制方法。为实现高效直驱磨削过程稳定控制、提高高端数控机床设计制造水平提供理论和技术基础。

中文关键词： 直驱电机；磨削过程；推力-转矩波动；耦合机理；抑制方法

英文摘要： It is widely used in the high efficiency and precision grinding of variety of complex rotating parts such as camshaft, crankshaft and rotor engine cavity that linear motor drives wheelhead while torque motor rotates workpiece. For canceling the transmissi

英文关键词： direct-drive motor；grinding；thrust-torque ripple；coupling mechanism；suppression method