基于Gantry驱动的双直线电动机高速动态同步误差性能测试研究.pdf

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1、三互剖：萄司葡调工ITopics：HlghSpeedandHEficiencyMachiningl基于Gantry驱动的双直线电动机高速动态同步误差性能测试研究袁博林献坤(L海理工大学机械工程学院．海200093)摘要：分析高速龙门机床中应用双直线电动机驱动同步进给轴的优越性。给出了基于SIMUERIK840D的Gantry龙门同步功能控制双直线电动机高速同步驱动的实现方法。探讨通过应用双频激光干涉仪测量动态同步误差方法，并在自构建的龙门驱动实验台上，对主从轴的动态同步误差进行测试实验。测试结果表明：在Gantry

2、控制驱动下，主从轴的动态同步误差随进给速度增大而增大；不同的龙门负载会在直线电动机加速和减速阶段对同步性能产生影响。关键词：龙门移动式机床直线电动机龙门同步轴同步误差中图分类号：TM359．4DynamicSynchronousErrorTestforDualLinearMotorwithHighFeedRateBasedonGantryAxesFunctionYUANBo，LINXiankun(MechanicalEngineeringCollege，UniversityofShanghaiforSciencea

3、ndTechnology，Shanghai200093，CHN)Abstract：Theadvantagesofduallinearmotorsdrivesysteminhighspeedfeedgantry——movingmachineareana-lyzed．BasedontheGantryAxesfunctionofSIMUERIK840D，asynchronizedcontrolmethodofduallinearmotorswithhighfeedrateispresented．Thenthemethod

4、oftestthedynamicsynchronouserrorofGantryAxesbyusinglaserinterferometerisstudied，andthedynamicsynchronouserrorofGantryAxesistestedongantry-movingtestingmachine．Theresultsindicatethatthesynchronouserrorbecomeslar—gerasthefeedspeedincrease，andthevarietiesofgantry

5、frameloadcontributetothesynchronouserrorwhenthelinearmotorsareinaccelerationordeceleration．Keywords：Gantry-movingMachine；LinearMotor；GantryAxes；SynchronousError随着工业技术的快速发展，高精度、高速和高加速由双直线电动机同步驱动的龙门移动式机床让工作台度正成为新一代数控机床的发展方向。在传统进给系与工件保持静止，龙门立柱质量相对较小，可以获得较统中，旋转电动机

6、带动滚珠丝杠副的传动机构存在反高的加速度特性，发挥了直线电动机快速响应的优越向间隙、惯性、摩擦力和刚性不足等问题，保证一定精性，因此，双直线电动机同步驱动的龙门桥式机床成为度要求需要以牺牲速度为前提⋯。而直线电动机是当前高速机床的一个重要的发展方向j。一种没有任何中间转换机构的传动装置，直接将电能SIMUMERIK840D数控系统(简称840D系统)除转换成直线运动机械能，主要具有进给速度快、加速度了对轴的位置、速度、转矩等精确控制外，系统还提供大、快速响应、定位精度高、无行程限制、效率高、运动了Gantry龙门同

7、步功能供用户使用，为双直线电动机噪声低等优点，应用直线电动机驱动高速机床正成为龙门同步提供了一种理想的解决方法。龙门立柱动态新一代数控机床具有代表性的先进技术之～【2J。同步误差直接影响产品的加工质量【5』，因此探索清楚对大型整体工件和几何形状复杂的工件进行加工由该功能驱动控制的双直线电动机动态同步性能，对时，采用龙门柱固定的传统龙门机床难以获得高的加于推动双直线电动机在高速龙门结构中的应用具有重速度，同时又受到工作台长度和工作场所的限制J，要意义。本文给出应用Gantry功能实现双直线电动上海市优秀青年教师科研专

8、项基金(NO．571032)；上海市教育委员会重点学科建设项目资助(NO．J50503)-毫翻：宥鞠宥钢机同步驱动的方法，并通过双频激光干涉仪，在自构建PLC模块、数字控制单元(NCU)、6l1D主电源模块和的试验台上，对Gantry功能驱动的双直线电动机动态功率模块。位置测量系统采用光栅尺。外部感应模块同步误差进行测试，给出测试方案及实验结果，总结驱SME