由直线电机驱动静压导轨在磨床上应用

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1、2012年9月机床与液压Sep．2012第40卷第17期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．40No．17DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．17．031由直线电机驱动的静压导轨在磨床上的应用潘慧，范晓，戴惠良(1．东华大学，上海201620；2．上海海洋大学，上海201306)摘要：介绍开式液体静压导轨的原理以及应用于磨床的设计过程，同时根据静压导轨的计算结果选择合适的直线电机，并总结了直线电机驱动的静压导轨的优点。关键词：开式静压导轨；直线电机；磨床中图分类号：TH122文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)

2、17—105—2ApplicationofOpen-hydrostaticSliderDrivenbyLinearMotorinGrindingMachinePANHui‘．FANXiao．DAIHuiliang(1．DonghuaUniversity，Shanghai201620，China；2．ShanghaiOceanUniversity，Shanghai201306，China)Abstract：Theprinciplesoftheopen—hydrostaticslideranditsapplicationinthedesigningprocessofgrindin

3、gmachinewerein—troduced．Accordingtothecalculatingresultsoftheopen—hydrostaticslider，therightlinearmotorwaschosen．Theadvantagesofopen—hydrostaticsliderdrivenbylinearmotorweresummarized．．Keywords：Open—hydrostaticslider；Linearmotor；Grindingmachine磨床往往是用于机械加工中最终工序的机床。由1静压导轨的设计于加工精度要求极高，加上磨床采用的切

4、削工具为砂1．1磨床砂轮架以及进给装置的主要技术参数轮，砂轮的磨削运动分为主运动和进给运动：主运动(1)砂轮尺寸：900millx32millX305mm；为砂轮的回转运动；进给运动为砂轮架的横向运动，(2)最大进给行程：s=185mm；每当工作台的一个纵向往复运动结束，由机械传动机(3)砂轮架重力：W=2kN；构使砂轮架横向移动一个位移量(控制磨削深度)，(4)横向进给185mm所需时间：t=0．2S。为步进运动。为了进一步保证进给运动的定位精确性1．2静压导轨的设计和易操作性，采用由直线电机驱动的开式液体静压导如图2所示，动导轨长度1010miD_，导轨面上共轨作为磨床砂

5、轮架的进给装置。图1为砂轮架进给装设置有6个油腔，油腔之间设有横向回油槽。对于开置的设计简图。式液体静压导轨，在导轨面设置回油槽的目的是限制1一砂轮油液的动压作用，以免油膜承载能力随运动件速度的2一砂轮主轴改变而改变。导轨油腔采用H型油腔，H型油腔的卜静压导轨动导轨特点是油压作用面积小，初始浮动推力小，但停止供直线电机动子s一直线电机定子静压导轨定导轨图1砂轮架的进给装置设计简图液体静压导轨是将具有一定压力的油液经过进油孔送人导轨上开设的油腔中，形成承载压力，将运动导轨微浮起，使导轨间形成极薄的油膜，且油膜厚度基本保持恒定不变的一种纯液体摩擦的滑动图2动导轨形状及油腔尺寸导轨

6、。收稿日期：2011—08—07作者简介：潘慧(1986一)，女，硕士研究生，研究方向为高速磨削及液体静压支承技术。E—mail：panhui50@yahoo．corn．ca。·106·机床与液压第40卷油后导轨的承载面积大，比压小。e为从原始载荷状态开始计算的位移量，e=1．3开式液体静压导轨计算0～h=0～0．1mill。(1)油腔压力计算~JJ；=F／em~,-2面000=20N／m．油腔尺寸如图3所示，则每个油腔承受压力的有效面积A：2直线电机的选择2．1直线电机简介1(+)(+6)=1×(330+280)×=直线电机是一种将电能转换成直线运动机械能，(100+15)

7、：17537．5mm。=1．75375×10一m而不需任何中间转换机构的传动装置，它具有结构简单、无接触运行、噪声低、速度和精确度高、控制容易、维护方便、可靠性高等优点。图4为直线电机的原理图。图3H型油腔结构形式及尺寸空载时一个油腔压力P：Ia)旋转电机(b)直线电机2000p丽=19007Pa图4由旋转电机演变来的直线电机2．2直线电机的选择(2)静压导轨机械油的选择(1)最大推力计算机械润滑油的动力黏度与温度有关，如果黏度随直线电机的最大推力是由移动负载的质量和最大温差变化大，则流量的变化大，这对