基于虛擬儀器的高速電主軸機電耦合特性試驗臺設計.pdf

1、隨著高速數控機床應用的越來越廣和高速加工技術的不斷提高，高速電主軸的相關性能也得到越來越多的關注，特別是電主軸的機電耦合特性，對數控機床的加工質量有著很大的影響。因此，如果要提高數控機床的加工質量，就需要對高速電主軸的相關性能參數進行檢測，發(fā)現電主軸機電耦合特性對電主軸性能的影響，并對其進行改進，從而提高電主軸的性能?，F有的高速電主軸試驗臺大多集中于電主軸的熱-機耦合、電-熱耦合上，很少有針對電主軸的機電耦合特性進行檢測的。因此，高速電

2、主軸機電耦合特性試驗臺的構建有著至關重要的意義。本文主要對如何實現電主軸試驗臺的自動控制與采集進行了深入的研究。搭建了試驗臺硬件系統(tǒng)，在此基礎上采用LabVIEW軟件對試驗臺的軟件系統(tǒng)進行了構建。
　　本研究主要內容包括：⑴對高速電主軸的工作原理及電主軸試驗臺的檢測原理作了簡單的介紹，建立了電機—主軸子系統(tǒng)運動的物理模型和數學模型。根據電主軸的檢測原理，提出了所構建電主軸試驗臺的大體框架。⑵根據對電主軸試驗臺的控制與采集原理以及相

3、關設備之間的通信原理，確定了本試驗臺測控系統(tǒng)的通信模式，構建了試驗臺的硬件系統(tǒng)。利用計算機與變頻器對高速電主軸進行實時轉速的控制，利用數據采集卡、傳感器和變送器對高速電主軸的電流、轉矩和轉速信號進行實時采集，利用杠桿和砝碼構建了電主軸試驗臺的加載裝置，實現對實驗軸承的手動加載。⑶根據電主軸試驗臺控制與測試要求，采用LabVIEW軟件開發(fā)平臺對電主軸試驗臺測控系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)進行了模塊化設計。根據不同的功能模塊，編寫了試驗臺測控系統(tǒng)的數據采