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回抽式搅拌摩擦焊机械主轴结构设计及有限元分析
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作者 柯治成 何艳兵 +1 位作者 徐奕条 张东升 《机电工程技术》 2025年第20期162-167,共6页
目前,常规搅拌摩擦焊最显著的缺点是焊缝尾端留有“匙孔”,因此研发带搅拌针回抽功能的机械主轴实现尾孔的填充和消除具有重要意义。运用回抽式机械技术、无匙孔焊接工艺、伺服控制和有限元分析等方法,开展了机械结构设计、驱动系统选... 目前,常规搅拌摩擦焊最显著的缺点是焊缝尾端留有“匙孔”,因此研发带搅拌针回抽功能的机械主轴实现尾孔的填充和消除具有重要意义。运用回抽式机械技术、无匙孔焊接工艺、伺服控制和有限元分析等方法,开展了机械结构设计、驱动系统选型、搅拌头受力计算、轴承受力、发热量和寿命计算,以及主轴静力学和稳态热力学分析。结果说明以6061-T6最大焊接厚度为工况计算的顶锻力和前进抗力值与焊接时控制系统界面的数据基本一致,主轴稳态温度场和热变形有限元分析结果与焊接时主轴热源分布规律一致,验证了理论计算和仿真的正确性。且采用花键式回抽轴、短拉刀杆和伺服电动缸组成的回抽装置相对传统的长拉杆将油缸和回抽搅拌头连接或行星丝杠和同步带轮式的结构有明显的优势,避免了长拉杆与主轴中心孔干涉和行星丝杠结构复杂占空间的问题,主轴结构紧凑,刚性好,精度高。同时,开展了主轴焊接工艺验证,取得了良好的效果,推动了回抽技术的发展和应用。 展开更多
关键词 回抽式机械主轴 搅拌摩擦焊 有限元分析 伺服电动缸
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高性能永磁同步电机主轴伺服系统设计研究 被引量:11
2
作者 王成元 夏加宽 +2 位作者 周美文 于冬梅 孙荣斌 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第10期1135-1138,共4页
讨论了永磁同步电机主轴伺服系统的工作特性,并对不同形式转子结构的弱磁能力、抗不可逆去磁能力等问题进行了深入分析和研究。分析了电机关键参数Xd、Xq 和E0 对系统运行性能的影响。建立了电机数学模型,提出了相应的最优控制... 讨论了永磁同步电机主轴伺服系统的工作特性,并对不同形式转子结构的弱磁能力、抗不可逆去磁能力等问题进行了深入分析和研究。分析了电机关键参数Xd、Xq 和E0 对系统运行性能的影响。建立了电机数学模型,提出了相应的最优控制策略。同时,阐述了永磁同步主轴电机弱磁转子结构选择和电磁方案设计原则。实际样机的实验结果验证了所提出的设计原则和方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 主轴 永磁同步电动机 伺服系统 数控机床
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伺服压力机主传动及其控制技术的研究进展 被引量:16
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作者 渠聚鑫 夏琴香 +1 位作者 龙晓斌 邵明 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期89-97,共9页
伺服压力机具有较强的冲压速度调节能力,在冲压成形领域中得到了广泛的研究和应用。首先对伺服压力机主传动部件的多种结构形式和性能特点进行了综述,并针对主轴运动控制的关键技术,包括交流伺服电机驱动控制、主轴运动状态空间模型及... 伺服压力机具有较强的冲压速度调节能力,在冲压成形领域中得到了广泛的研究和应用。首先对伺服压力机主传动部件的多种结构形式和性能特点进行了综述,并针对主轴运动控制的关键技术,包括交流伺服电机驱动控制、主轴运动状态空间模型及控制策略、滑块运动曲线的规划与实现等三方面的研究现状进行了详细介绍和分析,对比了国内外相关研究中主要控制方法的优缺点,通过分析可知,智能控制等现代控制理论和方法将在伺服压力机控制中发挥越来越重要的作用,并将逐步占据主导地位。最后提出了今后应重点解决的问题和研究方向。 展开更多
关键词 伺服压力机 主传动 主轴运动控制
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重复控制及其在变速非圆车削中的应用 被引量:5
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作者 吴丹 王先逵 +1 位作者 易旺民 高杨 《机械工程》 CSCD 北大核心 2004年第5期446-449,共4页
为了提高变速非圆车削中直线伺服单元的跟踪精度和鲁棒性 ,建立了变速非圆车削的进给驱动直线电机、运动控制目标函数、主轴变速、切削力等的数学模型 ,分析了主轴变速精度对直线伺服单元控制的影响。应用重复控制理论设计了适于直线伺... 为了提高变速非圆车削中直线伺服单元的跟踪精度和鲁棒性 ,建立了变速非圆车削的进给驱动直线电机、运动控制目标函数、主轴变速、切削力等的数学模型 ,分析了主轴变速精度对直线伺服单元控制的影响。应用重复控制理论设计了适于直线伺服单元的重复控制器 ,给出了详细的设计过程和稳定性分析 ,对控制器的性能进行了仿真分析。结果表明 ,基于重复控制的直线伺服单元能很好地跟踪变速非圆车削中刀具运动的目标值 ,能抑制波动的切削力对跟踪精度的影响。 展开更多
关键词 非圆车削 直线伺服 切削力 变速 主轴 刀具 进给驱动 鲁棒性 运动控制 单元
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变速非圆车削关键技术研究 被引量:2
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作者 吴丹 王先逵 +2 位作者 赵旦谱 高杨 易旺民 《Journal of Shanghai University(English Edition)》 CAS 2004年第A01期1-5,共5页
为了提高非圆车削稳定性,将变速加工引入非圆车削形成变速非圆车削.该文构建了变速非圆车削系统结构,建立了主轴变速定量描述的数学模型和特征参数,设计了适于变速非圆车削的直线伺服单元,研究了变速加工提高加工稳定性的机理.结果表明... 为了提高非圆车削稳定性,将变速加工引入非圆车削形成变速非圆车削.该文构建了变速非圆车削系统结构,建立了主轴变速定量描述的数学模型和特征参数,设计了适于变速非圆车削的直线伺服单元,研究了变速加工提高加工稳定性的机理.结果表明:在合适的主轴驱动激励函数和变速参数条件下,直线伺服单元能很好地跟踪刀具运动的目标值,从而有效地提高车削稳定性和加工精度. 展开更多
关键词 变速加工 非圆车削 稳定性 直线伺服单元 数学模型 数控车削
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慢刀伺服变主轴转速车削非圆截面元件研究 被引量:3
6
作者 余德平 刘金光 +2 位作者 黄玮海 陈东生 姚进 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期114-118,共5页
超精密非圆截面元件,如质谱仪中的双曲面四极杆,通常采用慢刀伺服(slow tool servo,STS)车削的方法加工。然而,由于STS的带宽较低,使得STS跟踪目标刀具轨迹的能力在一定程度上受到限制,导致被加工零件轮廓产生较大的形状误差。为了降低... 超精密非圆截面元件,如质谱仪中的双曲面四极杆,通常采用慢刀伺服(slow tool servo,STS)车削的方法加工。然而,由于STS的带宽较低,使得STS跟踪目标刀具轨迹的能力在一定程度上受到限制,导致被加工零件轮廓产生较大的形状误差。为了降低该误差,作者提出一种基于STS的变主轴转速(variable spindle speed,VSS)车削非圆截面元件的加工方法。阐述了如何根据非圆截面元件轮廓设计出相应主轴转速的变化轨迹。为验证所提方法的正确性,利用STS以主轴定转速和变转速方式分别车削了截面轮廓呈正弦变化的零件,并对刀具伺服输入信号进行了频谱分析。实验结果显示:变主轴转速车削正弦截面零件的形状误差小于定主轴转速车削。结果表明:所提出的VSS加工方法能够有效地提高车削非圆截面零件的形状精度。 展开更多
关键词 非圆车削 变主轴转速加工 慢刀伺服 正弦截面轮廓
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基于虚轴原理的液压折弯机同步控制研究 被引量:5
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作者 李素玲 刘广飞 崔振华 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第10期87-89,94,共4页
基于液压折弯机工作原理及存在的问题,采用运动同步控制领域的虚拟轴原理,虚拟出一根主轴直接驱动液压折弯机同步系统;同时,建立了虚拟主轴模型以及基于虚拟主轴的液压折弯机系统模型,并进行了MATLAB仿真。结果表明,采用虚拟主轴同步控... 基于液压折弯机工作原理及存在的问题,采用运动同步控制领域的虚拟轴原理,虚拟出一根主轴直接驱动液压折弯机同步系统;同时,建立了虚拟主轴模型以及基于虚拟主轴的液压折弯机系统模型,并进行了MATLAB仿真。结果表明,采用虚拟主轴同步控制策略的液压折弯机同步控制系统可以获得更好的跟随性、稳态性能和抗干扰性,提高了液压折弯机运动的同步性和稳定性。 展开更多
关键词 液压折弯机 虚拟主轴 同步控制 液压伺服系统
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二元光学元件激光直写设备主轴速度调节的一种新方法 被引量:2
8
作者 熊木地 张慧敏 +1 位作者 肖文礼 邢忠宝 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期4-6,18,共4页
介绍了二元光学元件激光直写设备的精密伺服控制系统 ,分析了主轴伺服系统的结构与控制系统的性能要求。在二元光学元件激光直写设备中 ,主轴速度调节效果的好坏是决定刻划效率与精度的关键因素之一。本文提出了利用离焦信号的特点 ,判... 介绍了二元光学元件激光直写设备的精密伺服控制系统 ,分析了主轴伺服系统的结构与控制系统的性能要求。在二元光学元件激光直写设备中 ,主轴速度调节效果的好坏是决定刻划效率与精度的关键因素之一。本文提出了利用离焦信号的特点 ,判断出离焦信号的极值点 ,并计算相邻极值点之间的时间间隔 ,最终估算出离焦信号频带 ,并依据离焦信号的频带自动调节主轴速度的新方法。采用此方法可极大地提高刻划效率。 展开更多
关键词 二元光学元件 激光直写设备 主轴伺服控制 速度控制 自适应控制
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无卡轴旋切机床进刀速度伺服控制 被引量:4
9
作者 李运华 郭乙宏 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2011年第11期74-78,共5页
通过对无卡轴旋切机床的工作原理、传动过程和刀架进给期望速度函数的分析,指出旋切控制的关键在于刀具进给与原木实际转动速度的配合。采用旋转编码器实时检测原木转动线速度以及刀架进给速度,使用数字控制器和无速度传感器异步电动机... 通过对无卡轴旋切机床的工作原理、传动过程和刀架进给期望速度函数的分析,指出旋切控制的关键在于刀具进给与原木实际转动速度的配合。采用旋转编码器实时检测原木转动线速度以及刀架进给速度,使用数字控制器和无速度传感器异步电动机矢量控制对刀架进给过程进行控制,从而实现了无卡轴旋切机床进刀速度伺服控制。该控制方法通过引入实际原木转速和刀架进给速度的反馈,采用自适应模糊控制策略有效地提高了系统的精度和抗干扰能力。理论与应用实践证明,该方法具有良好的应用价值和市场开发前景。 展开更多
关键词 无卡轴旋切机床 伺服控制 变速进给 自适应模糊控制 误差比率
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高性能电主轴驱动系统设计 被引量:1
10
作者 游林儒 余华超 吴庆家 《微电机》 北大核心 2009年第4期30-32,49,共4页
针对电主轴宽调速范围、大扭矩、高平稳性的要求,设计了基于TMS320F2812的高性能电主轴驱动系统硬件结构和软件结构。分析了转子磁场定向矢量控制的原理和转子磁链位置的计算,并根据这两个原理设计了电主轴驱动系统,最后详细地介绍了系... 针对电主轴宽调速范围、大扭矩、高平稳性的要求,设计了基于TMS320F2812的高性能电主轴驱动系统硬件结构和软件结构。分析了转子磁场定向矢量控制的原理和转子磁链位置的计算,并根据这两个原理设计了电主轴驱动系统,最后详细地介绍了系统调试过程并给出实验结果。实验结果表明该系统具有良好的静态和动态性能。 展开更多
关键词 电主轴 磁场定向矢量控制 伺服系统 实验
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高性能全数字交流主轴伺服驱动系统设计 被引量:1
11
作者 李叶松 黄恒 +1 位作者 雷力 曾庆明 《微电机》 2003年第5期25-28,共4页
介绍一种全数字控制的高性能交流主轴伺服驱动系统。该系统以数字信号处理器ADMC401为控制电路核心,采用先进的智能功率模块作为功率开关元件组成交—直—交电压型逆变器,控制算法采用转差频率式矢量控制,并设计了较为完善的检测与保护... 介绍一种全数字控制的高性能交流主轴伺服驱动系统。该系统以数字信号处理器ADMC401为控制电路核心,采用先进的智能功率模块作为功率开关元件组成交—直—交电压型逆变器,控制算法采用转差频率式矢量控制,并设计了较为完善的检测与保护电路。实验结果表明,该系统具有良好的静态和动态性能。 展开更多
关键词 高性能全数字交流主轴伺服驱动系统 设计 智能功率模块 数控机床 数控系统
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基于伺服电动缸驱动的铣削头主轴位置控制结构设计 被引量:4
12
作者 辛百灵 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第3期152-154,共3页
针对组合机床通用部件滑套式铣削头主轴伸出缩回运动的不足,设计了一种采用伺服电动缸驱动的主轴伸出缩回运动的结构方案。将铣削头主轴伸出缩回直线往复运动由液压缸驱动转换成伺服电动缸推杆驱动,主轴伸出位置实现无级精确控制,具备... 针对组合机床通用部件滑套式铣削头主轴伸出缩回运动的不足,设计了一种采用伺服电动缸驱动的主轴伸出缩回运动的结构方案。将铣削头主轴伸出缩回直线往复运动由液压缸驱动转换成伺服电动缸推杆驱动,主轴伸出位置实现无级精确控制,具备自动粗铣、半精铣、精铣、让刀功能。在数控组合铣床上实现柔性化加工,得到广泛应用。 展开更多
关键词 伺服电动缸 铣削头 主轴 设计
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改善数控机床精度的方法探索与分析 被引量:6
13
作者 李继中 《工具技术》 2012年第1期48-52,共5页
从数控机床的精度指标及检验依据分析入手,介绍了精度补偿、数控系统伺服调整与优化、利用数控系统设置的控制功能及改进机床功能部件设计方案等工程实践方法,旨在改善在用机床或机床精度试验中的精度指标。这些实践方法对数控机床的检... 从数控机床的精度指标及检验依据分析入手,介绍了精度补偿、数控系统伺服调整与优化、利用数控系统设置的控制功能及改进机床功能部件设计方案等工程实践方法,旨在改善在用机床或机床精度试验中的精度指标。这些实践方法对数控机床的检验、检测、调试、改造等能提供指导,并行之有效。 展开更多
关键词 精度 精度补偿 伺服调整与优化 前馈控制 内装电主轴
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利用锁相环跟踪马达转速在微硬盘伺服写入中的应用 被引量:2
14
作者 赵麒 刘桥 《现代电子技术》 2006年第10期7-9,13,共4页
在众多与硬盘相关的技术中,硬盘伺服信息写入技术非常重要。在硬盘伺服信息写入的过程中要求磁碟转速要非常稳定。通过对硬盘主轴马达的反电动势与马达转速之间关系的分析,提出一种利用马达的反电动势信号跟踪马达转动速度变化,产生系... 在众多与硬盘相关的技术中,硬盘伺服信息写入技术非常重要。在硬盘伺服信息写入的过程中要求磁碟转速要非常稳定。通过对硬盘主轴马达的反电动势与马达转速之间关系的分析,提出一种利用马达的反电动势信号跟踪马达转动速度变化,产生系统伺服写入时钟信号的方法。在此基础上建立适合的锁相环模型,根据实际情况选择参数并进行计算仿真。 展开更多
关键词 锁相环 伺服写入 反电动势 硬主轴马达
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主轴伺服系统参数对混气电火花加工性能影响的研究
15
作者 李立青 郭永丰 +1 位作者 张勇 李志勇 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2004年第1期52-54,共3页
利用混气电火花加工装置 ,进行了HCD - 40 0电火花成形机主轴伺服系统的混气电火花加工实验。介绍了主轴伺服系统参数对混气电火花加工性能的影响规律 。
关键词 混气电火花加工 加工性能 伺服系统 电火花加工 实验研究
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常见数控机床伺服系统故障分析 被引量:2
16
作者 关金贵 杜娟 《化工设计通讯》 CAS 2018年第9期98-98,共1页
在科学技术快速发展中,社会生产力显著提升,大大促进了制造行业的发展,而数控机床以其独特的优势得到了广泛推广和应用。数控机床伺服系统中包括机、电、液、气等多样化技术,长时间运行中磨损不断加剧,故障类型愈加多样,准确判断故障点... 在科学技术快速发展中,社会生产力显著提升,大大促进了制造行业的发展,而数控机床以其独特的优势得到了广泛推广和应用。数控机床伺服系统中包括机、电、液、气等多样化技术,长时间运行中磨损不断加剧,故障类型愈加多样,准确判断故障点的难度大。就数控机床伺服系统故障进行深层次剖析,提出有效措施予以解决。 展开更多
关键词 数控机床 伺服系统 故障 直流主轴控制系统
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安川(YASKAWA)VS-626VM3伺服主轴在加工中心的应用
17
作者 熊蕊 何定桥 《电气传动》 北大核心 2002年第2期26-27,共2页
文章介绍了日本安川电气公司VS-626VM3型伺服主轴的特性,给出了采用定位卡,磁传感器定位的方法及调试步骤。
关键词 主轴定向 加工中心 伺服主轴 VS-626VM3型 数控系统
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高速数字信号处理器控制的电主轴永磁同步电机交流伺服驱动系统
18
作者 王成元 王军 夏加宽 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期82-84,共3页
介绍一种用高速数字信号处理器(DSP)控制的全数字化电主轴永磁同步电机交流伺服驱动系统。根据矢量变换理论和弱磁控制理论,提出一种高效精确的定子电流矢量控制策略。通过对电主轴各种运行情况进行计算机仿真研究,得出一些重要结论。
关键词 同步电动机 数字信号处理器 交流伺服系统
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模糊神经网络在主轴伺服系统故障诊断中的应用
19
作者 杜晋 陆宝春 +1 位作者 张承阳 高艳 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2014年第3期132-135,共4页
根据数控机床主轴伺服系统的故障特点,提出将模糊神经网络应用于主轴伺服系统的故障诊断,该诊断方法结合了神经网络和模糊逻辑的优点。诊断实例表明,该系统的推理速度快、容错性强。
关键词 主轴伺服系统 故障诊断 模糊神经网络
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一种新型交流伺服系统电流检测方法的研究
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作者 潘月斗 许镇琳 刘保堂 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2003年第10期42-42,56,共2页
文章提出了一种新型交流伺服系统电流检测法 ,即通过一个简单、便宜的电阻测得交流电动机三相电流。该方法可降低交流伺服系统成本 。
关键词 机床 交流伺服系统 电流检测 主轴驱动 三相电流
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