[实用新型]一种高速铣削电主轴切削颤振的主动抑制装置

摘要

本实用新型公开了一种高速铣削电主轴切削颤振的主动抑制装置，包括磁悬浮轴承铣削电主轴、变频器、磁悬浮轴承控制器和信号辅助处理部件；磁悬浮轴承铣削电主轴安置于铣床上，用以加工工件及抑制颤振；变频器与所述磁悬浮轴承铣削电主轴的电机相连，用于驱动所述电机旋转及控制其启停；所述磁悬浮轴承控制器通过控制主轴内部的径向磁悬浮轴承以产生抑制主轴振动的磁场力；信号辅助处理部件用以对上述各器件在铣削加工过程中所传递的信号进行调理。本实用新型可以大幅提高主轴-刀具系统的动态刚度和阻尼，从而抑制了颤振的发生，提高了切削加工的稳定性及效率。

主权项

一种高速铣削电主轴切削颤振的主动抑制装置，其特征在于，包括：磁悬浮轴承铣削电主轴，其包含电机(206)、两个径向磁悬浮轴承(204、207)、两个轴向磁悬浮轴承(209、211)、两个辅助轴承(202、212)、转子(213)、刀柄(201)和冷却部件(205)；所述电机(206)位于主轴中部，冷却部件(205)紧靠主轴电机(206)，两个径向磁悬浮轴承(204、207)位于电机(206)两侧，两个辅助轴承(202、212)分别与两个径向磁悬浮轴承(204、207)紧靠在一起，两个轴向磁悬浮轴承(209、211)位于主轴末端，即远离刀具(108)一侧，且位于两个径向磁悬浮轴承(204、207)以外，转子(213)位于主轴中心，贯穿于整个主轴，刀柄(201)则位于主轴前端；变频器(219)，与所述磁悬浮轴承铣削电主轴的电机(206)相连，用于驱动所述电机(206)旋转及控制其启停；磁悬浮轴承控制器(217)，通过控制主轴内部的径向磁悬浮轴承(204、207)以产生抑制主轴振动的磁场力；以及信号辅助处理部件，包括径向位移传感器(203、208)、轴向位移传感器(210)，滤波器(214)，第一功率放大器(215)和第二功率放大器(216)；其中，两个径向位移传感器(203、208)分别紧靠两个径向磁悬浮轴承(204、207)安置，一个轴向位移传感器(210)则紧靠两个轴向磁悬浮轴承(209、211)安置，上述三个位移传感器的输出端与滤波器(214)相连，滤波器(214)的输出端连接在第一功率放大器(215)的输入端，第一功率放大器(215)的输出端连接在控制器(217)的第一输入端，控制器的第二输出端与第二功率放大器(216)的输入端相连，第二功率放大器(216)的输出端连接到两个径向磁悬浮轴承(204、207)与两个轴向磁悬浮轴承(209、211)的输入端。