微纳磨床数控系统规划与电主轴监控集成

《微纳磨床数控系统规划与电主轴监控集成》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码：10255学号：2110606微纳磨床数控系统规划与电主轴监控集成MlCRO-NANOGRlNDINGMACHINECNCSYSTEMPLANNlNGANDINTEGRATION0FSPINDLECONTROLANDMONITORING学科专业：机械制造及其自动化研究方向：先进制造工艺与装备作者姓名：田二亮学号：2110606指导老师：李蓓智教授完成日期：2014年2月基金资助：国家863计划项目(2012AA041309)东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引

2、用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：(谚荔，日期：Ⅺ，缸年易月弓日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保密口，在年解密后适用本版权书。不保密《学位论文作者签名：司夕表日期：)。够年硐弓。

3、日指导教师签名：辱乙乞日期：★，午年弓月弓日东华大学硕j．学位论文摘要微纳磨床数控系统规划与电主轴监控集成摘要数控机床是实现先进制造技术的重要基础装备，它关系到国家发展的战略地位。微细切削技术作为一项新的工艺技术，其可加工材料的多样性以及可获得的超高零件精度，使国内外学术界和工业界对微细切削技术的研究越来越重视。东华大学先进制造中心研制的微纳磨床，用于高性能惯性导航关键件的精密微磨加工，论文重点围绕微纳磨床数控系统规划、电气控制系统配置、数控系统软件模块规划、电主轴建模与温度场分析和电主轴监控模块设计与实现五个方面开展了研究工作。在对微纳磨床的数控系统规划基础上，重点描述了微纳磨床电气控制系

4、统配置和电主轴监控模块设计与实现过程。微纳磨床以数控系统为中心，使主轴系统、进给系统、数控系统和辅助设备协调统一工作，以实现对惯性导航关键件的精密加工。论文主要内容包括：(1)根据微纳磨床总体设计要求，对微纳磨床数控系统进行了整体规划。在分析微纳磨床结构以及工作过程基础上，针对微纳磨床硬件的整体构成，设计了控制方案，主要是指微纳磨床进给轴和主轴的驱动方案和控制方案，以及微纳磨床的数控系统系统总体设计方案。(2)基于微纳磨床数控系统的总体方案，确定了电气控制系统的配置，并对微纳磨床各零部件进行了对比分析与选型。1(3)在进行需求分析的基础上，对微纳磨床数控系统软件进行了规划，是指功能模块的划分

5、、接口及其约束设计。(4)电主轴建模与温度场分析。系统分析了不同条件下，电主轴工作过程中的温度场，对电主轴冷却效果、温度状态监测方法进行了研究，实现了电主轴转速状态监测与电主轴温度状态监控。对电主轴生热及影响其冷却效果的因素进行了系统分析。(5)建立了PC与变频器、温控器之问的通讯连接，研制了电主轴监控模块，实现了对电主轴运行的控制与温度状态监测。关键词：微纳磨床；数控系统；电气控制系统；状态监测与控制；温度场分析东华大学顺_Jj学位论文ABSTRACTMICRO-NANOGRINDINGMACHINECNCSYSTEMPLANNINGANDINTEGRATIONOFSPINDLECONTR

6、OLANDMoNITORINGABSTRACTRelatedtothestrategicpositionofnationaldevelopment，theCNCmachinetoolsisanimportantfoundationtoachievetheadvancedmanufacturingtechnology．Asanewtechnology,micromachiningtechnologycanbeusedinavarietyofmaterialsmachiningandobtainultra-highprecisionparts，SOitattractsmoreandmoreint

7、ernationalattentioninacademiaandindustry．AmachinetoolwasdesignedbyAdvancedManufacturingCenterinDonghuaUnivercity,whichusinghighprecisionmicro—grindingtechnologytomakekeypartsofhigh—performancemicro—inertial