力矩电机直驱静压数控转台动态性能研究

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1、第1O期组合机床与自动化加工技术No．1O2015年1O月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueoct．2015文章编号：1001—2265(2015)10—0015—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．10．005力矩电机直驱静压数控转台动态性能研究叶道鑫，洪荣晶，吴承云(南京工业大学机械与动力工程学院，南京210009)摘要：采用机械动力学原理建立力矩电机直驱静压转台传动系统的数学模型，利用MATLAB的Sim．ulink构造永磁力矩电机驱动数控

2、转台传动系统的仿真模型，获得了反映数控转台动态性能的时域和频域特性仿真曲线，通过仿真结果对系统的快速性和稳定性进行了分析，同时考虑力矩电机的磁路对转台动态性能的影响，给出了提高数控转台动态性能的措施。为直驱静压数控转台的伺服驱动系统设计、力矩电机结构设计、参数选择和性能优化提供了理论依据关键词：力矩电机；数控转台；动态性能中图分类号：TH166；TG506文献标识码：ADynamicPerformanceResearchforTorqueMotorDirectDriveHydrostaticNCRotaryTableYEDao．xin．H0N

3、GRong-jing．WUCheng．yun(SchoolofMechanicalandPowerEngineering，NanjingTeehUniversity，Nanjing210009，China)Abstract：ThemathematicalmodeloffeeddrivesystemofhydrostaticNCrotarytablewhichisdirectdrivebypermanentmagnettorquemotorwasconstructedaccordingtothetheoryofmechanicaldynamic

4、stheory．Theemulationalmodelforthepermanentmagnettorquemotordrivencrotarytablefeedsystemwascon—structedwithsimulink，whichisakindofdynamicsimulatetoolbOXinMATLAB．Theemulationalcurvefiguresintimeandfrequencyareasthatreflectdynamicperformanceofrotationplatformwereobtained，whose

5、speedinessqualityandstabilizationwereanalyzedinNCmachine．Theinfluenceswhichbringbythet0rquemotorsmagneticcircuitwerestudied．andseveralmethodstoenhancethedynamicperformancewereintroduced，whichprovidesatheoreticalbasisfordirectdriveNCrotarytableservosystemdesign，thestruc—ture

6、ofthetorquemotordesign，andtheparameterselectionandperformanceoptimization．KeyWOrds：torquemotor；NCrotarytable；dynamicperformance统动力学模型，主要分析了摇篮式转台驱动电机的转0引言矩响应性能，而对于直驱数控转台部分的动态性能研数控转台作为数控机床的关键功能部件之一。高究较少。性能数控机床的技术水平是反映一个国家工业化水平本文综合考虑上述因素，以机械动力学为基础，建的重要标志之一⋯，同时也是民用工业和军工部门迫立Matl

7、ab／simulink仿真模型，并对仿真结果进行了分切需要的关键加工设备。近几十年来，对机床的加工析。采用数值分析方法，对数控回转工作台传动系统能力提出了越来越高的要求，尤其是在精度和动态性的动态性能参数(稳定性、快速性等)进行了研究，初能两个方面。步探讨了影响直驱静压数控转台动态性能的主要因力矩电机直驱静压转台，多用于高精度、高效数控素。机床领域J。影响其动态性能的因素包括：力矩电机、1直驱转台传动系统数学模型数控转台驱动结构、液体静压导轨特性和力矩电机伺服驱动系统。目前国内对于力矩电机直驱静压数控转1．1转台结构特点台的动态性能研究较少，

8、文献[3-5]主要是对一级减速本文研究的某型数控磨床的力矩电机直驱静压转齿轮以及蜗轮蜗杆副驱动数控回转工作台的动态性能台结构如图1所示，数控机床的c轴提供静压转台的