半自动磨床的电动机调速系统的设计毕业论文(编辑修改稿)

半自动磨床的电动机调速系统的设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

要而发展起来的。 磨床的种类很多，主要有：外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床和用来磨削特定表面和工件 的专门化磨床，如花键轴磨床、凸轮轴磨床、曲轴磨床等。 对外圆磨床来说，又可分为普通外圆磨床、万能外圆磨床、无心外圆磨床、宽砂轮外圆磨床、断面外圆磨床等。 以上均为使用砂轮作为切削工具的磨床。 此外，还有以柔性砂带为切削工具的砂带磨床，以 油石和研磨剂为切削工具的精磨磨床等。 磨床与其它机床相比，具有以下几个特点： 磨床的磨具（砂轮）相对于工件做高速旋转运动（一般砂轮圆周线速度在 35 米 /秒左右，目前已向 200 米 /秒以上发展）； 它能加工表面硬度很高的金属和非金属材料的工件； 它能使工件表面获得很高的精度和光洁度； 易于实现自动化和自动线，进行高效率生产； 磨床通常是电动机 —— 油泵 —— 发动部件，通过机械，电气，液压传动 —— 传动部件带动工件和砂轮相对运动 —— 工件部分组成。 磨床的用途 磨床可以加工各种表面，如内、外圆柱面和圆 锥面、平面、渐开线齿廓面、螺旋面以及各种成型表面。 磨床可以进行荒加工、粗加工、精加工和超精加工，可以进行各种高硬、超硬材料的加工，还可以刃磨刀具和进行切断等，工艺范围十分广泛。 随着科学技术的发展，对机械零件的精度和表面质量要求越来越高，各种高硬度材料的应用日益增多。 精密铸造和精密锻造工艺的发展，使得有可能将毛坯直接磨成成品。 高速磨削和强力磨削，进一步提高了磨削效率。 因此，磨床的使用范围日益扩大。 它在金属切削机床所占的比重不断上升。 目前在工业发达的国家中，磨床在机床总数中的比例已达 30%—— 40%. 据 1997 年欧洲机床展览会（ EMO）的调查数据表明， 25%的企业认为磨削是他们应用的最主要的加工技术，车削只占 23%，钻削只占 22%，其它占 8%；而磨床在企业中占机床的比例高达 42%，车床占 23%，铣床占 22%，钻床占 14%。 由此可见，在精密加工中，有许多零部件是通过精密磨削来达到其要求的，而精密磨削加工会要在相应的精密磨床上进行，因此精密磨床在精密加工中占有举足轻重的作用。 但是要实现精密磨削加工，则所用的磨床就应该满足以下几个基本要求： 1. 高几何精度。 精密磨床应有高的几何精度，主要有砂轮主轴的回转精度和导轨的直线度以保证工件的几何形状精度。 主轴轴承可采用液体静压轴承短三块瓦或长三块瓦油膜轴承，整体度油楔式动压轴承及动静压组合轴承等。 当前采用动压轴承和动静压轴 承较多。 主轴的径向圆跳动一般小于 1μ m，轴向圆跳动应限制在 2— 3μ m 以内。 2. 低速进给运动的稳定性。 由于砂轮的修整导程要求 10— 15mn/min,因此工作台必须低速进给运动，要求无爬行和无冲击现象并能平稳工作。 3. 减少振动。 精密磨削时如果产生振动，会对加工质量产生严重不良影响。 故对于精密磨床，在结构上应 减少振动。 4. 减少热变形。 精密磨削中热变形引起的加工误差会达到总 误差的 50%，故机床和工艺系统的热变形已经成为实现精密磨削的主要障碍。 外圆磨削和端面外圆磨床 1. 外圆磨削 在外圆磨削过程中，工件是安装在两顶尖的中心之间，砂轮旋转是引起切削旋转的主要来源和原因。 基本的外圆磨削方法有两种，即横磨法磨外圆和纵磨法磨外圆。 事实上，外圆磨削可以通过其它以下几种方法来实施： （ 1） 传递方法：在这种方法中，磨削砂轮和工件旋转以及径向进给都应满足所有的整个长度，切削的深度是由磨削砂轮到工件的纵向进给来调整的。 （ 2） 冲压切削方法：在这种方法中，磨削是通过砂轮的纵向进给和无轴 向进给来完成的，正如我们所看到的，只有在表面成为圆柱的宽度比磨削轮磨损宽度短时，这种方法才能完成。 （ 3） 整块深度切削方法：除了在磨削过程中，要进行间隙调整外，这种方法与传递方法很相似，同时这种方法具有代表性，除了磨削短而粗的轴。 2. 端面外圆磨床及其特点 端面外圆磨床是外圆磨床的一种变形机床，它宜于大批量磨削带肩的轴类工件，有较高的生产率。 它的特点如下 (1)这种磨床的布局形成和运动联系与外圆磨床相似，只是砂轮架与头架，尾架中心连线倾斜一角度（通常 10176。 ， 15176。 ， 176。 ,30176。 ,45176。 ），数控端面外圆磨床 MKS1632A的砂轮架与头架，尾架中心连线倾斜 30176。 为避免砂轮架与工件或为架相碰，砂轮安装在砂轮架的右边，从斜向切入，一次磨削工件外圆和端面。 (2)由于它适用于大批量生产，所以具有自动磨削循环，完成快速进给（长切入） —— 粗磨 —— 精磨 —— 无花磨削。 由定程装置或自动测量控制工件尺寸。 (3)装有砂轮成型修整器，按样板修整出磨削工件外圆和端面的成型砂轮，为保证端面尺寸稳定及操作安全，一般具有轴向对刀装置。 磨床的现状及其发展趋势 随着机械产品精度、可靠性和寿命的要求不断提高以及新型材料的应用增多，磨削加工技术正 朝着超硬度磨料磨具、开发精密及超精密（从微米、亚微米磨削向纳米磨削发展）和研制高精度、高刚度、多轴的自动化磨床等方向发展，如用于超精密磨削的树脂结合剂砂轮的金刚石平均半径可小至 4μ m、磨削精度高达 m；使用电主轴单元可使砂轮线速度高达 400m/s,但这样的线速度一般仅用于实验室，实际生产中常用的砂轮线速度为40— 60m/s；从精度上看，定位精度＜ 2μ m，重复定位精度≤177。 1μ m 的机床已经越来越多；从主轴转速来看， 主轴达 60000r/min， 13kw 达 42020r/min,高速已不是小功率主轴的专有特征；从刚性上看，已出现可加工 60HRC 硬度材料的加工中心。 北京第二机床厂引进日本丰田公司先进技术并与之合作生产的 CA（ P） 62— 63 数控外圆/数控端面外圆磨床， 砂轮架采用原装进口，砂轮线速度可达 60m/s；砂轮架主轴采用高刚性动静压轴承提高旋转精度，采用日本丰田工机公司 GC32— ECNC 磨床专用数控系统可实现二轴（ X 和 Z）到四轴（ X、 Z、 U 和 W）控制。 此外，对磨床的环保要求越来越高，绝大部分的机床产品都采用全封闭的罩壳，绝对没有切屑或切削液外溅的现象。 大量的工业清洗机和切削液处理机系统反映现代制造业对环保越来越高的要求。 3 直流电动机调速系统 自动调速系统中常用的 反馈 自动调速系统中的反馈分为硬反馈和软反馈两类。 硬反馈 硬反馈是指系统稳定运行时加入的反馈， 常用的硬反馈有转速负反馈、电压负反馈和电流正反馈。 转速负反馈的作用是直接反馈电动机的转速，静特性较好。 电压负反馈和电流正反馈又称电势内反馈，由于电动机的转速与电势成正比，因此电压负反馈和电流正反馈系统的静特性接近于转速负反馈的静特性。 软反馈 常软反馈是指在启动等暂态过程中加入的反馈，常用的软反馈有电流截止负反馈、电压微分负反馈等。 电流截止负反馈的作用是防止调速系统启动时较大的电流对 电动机的冲击；电压微分负反馈的作用，是防止电动机转速突变时所引起的振荡。 转速负反馈调速系统 转速负反馈调速系统的组成 转 速 负 反 馈 调 速 系 统 组 成 的 方 框 图 如 图 43 所示。 图 43 转速负反馈自动调速系统原理方框图 由图 43 可知，转速负反馈调速系统的组成主要包括 6 个部分： ① 直流电动机 M。 ② 晶闸管触发电路和主电路。 ③ 放大器 (比例调节器 )。 ④ 给定环节：给定电压 Ug。 ⑤ 反馈环节：反。