[发明专利]一种智能电主轴轴承刚度调控方法、系统及智能电主轴

权利要求书

1.一种智能电主轴轴承刚度调控方法，其特征在于实施步骤包括：

1）根据智能电主轴当前的磨削工艺参数计算当前的磨削力；

2）采用下述方法①或方法②确定智能电主轴轴承的目标轴向预紧力；方法①:根据当前的磨削力以及预设的磨削力档位取值范围确定当前的磨削力档位，查找预设的磨削力档位、智能电主轴轴承的目标轴向预紧力两者之间的映射关系，确定当前的磨削力档位对应的智能电主轴轴承的目标轴向预紧力；方法②:查找预设的磨削力、智能电主轴轴承的目标轴向预紧力两者之间的映射关系，确定当前的磨削力对应的智能电主轴轴承的目标轴向预紧力；

3）根据所述目标轴向预紧力调节智能电主轴轴承的轴向预紧力。

2. 根据权利要求1所述的智能电主轴轴承刚度调控方法，其特征在于，步骤1）中计算当前的磨削力的函数表达式如式（1）所示；

（1）

式（1）中，表示当前的切向磨削力，表示当前的法向磨削力，当前的磨削力由当前的切向磨削力和当前的法向磨削力构成，表示磨削力比，表示磨削材料单位切削变形比能，表示磨削材料单位切削宽度，表示磨削材料单位切削深度， 表示工件的进给速度，表示砂轮的磨削线速度。

3.根据权利要求1所述的智能电主轴轴承刚度调控方法，其特征在于，步骤3）中根据所述目标轴向预紧力调节智能电主轴轴承的轴向预紧力具体是指：根据所述目标轴向预紧力调节安装在智能电主轴上的电磁线圈的驱动电流，使得所述电磁线圈对智能电主轴的转子产生等于目标轴向预紧力的轴向磁吸力。

4.根据权利要求1所述的智能电主轴轴承刚度调控方法，其特征在于，步骤3）中根据所述目标轴向预紧力调节智能电主轴轴承的轴向预紧力具体是指：根据所述目标轴向预紧力调节安装在智能电主轴上的电磁线圈的驱动电流，使得所述电磁线圈对智能电主轴的转子产生的轴向磁吸力、智能电主轴上的预紧力不可调预紧组件所产生的轴向磁吸力两者之和等于目标轴向预紧力。

5. 根据权利要求3或4所述的智能电主轴轴承刚度调控方法，其特征在于，所述调节安装在智能电主轴上的电磁线圈的驱动电流的函数表达式如式（2）所示；

（2）

式（2）中，表示电磁线圈的驱动电流，表示电磁线圈对智能电主轴的转子产生的轴向磁吸力，表示电磁线圈的铁心材料磁导率，表示电磁线圈的线圈匝数，表示电磁线圈的磁路的横截面积，表示电流大小，表示电磁线圈的磁极与智能电主轴上的被驱动调节部件之间的距离。

6.一种智能电主轴轴承刚度调控系统，包括计算机系统，其特征在于：所述计算机系统被编程以执行权利要求1～5中任意一项所述智能电主轴轴承刚度调控方法的步骤。