内反馈直驱精密闭式静压转台项目
直驱技术在静压转台上的开发及应用
西 门子 １ Ｆ Ｗ６ 系列大规格 力矩 电机驱动 ， 分度精度 高于６ ” 、 重复
精 度高于３ 、 最 高转 速 达 ３ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ 、 最大加 工螺旋角５ ０ 。 。
３ 温度检测参数设置
为 防止温度 过高导致 电机损坏 ， １ Ｆ Ｗ６ 系列 力矩 电机 配置
Ｓ ＭＣ ２ ０ 、 Ｔ Ｍ１ ２ ０ 之 间通 过 Ｄ ｒ ｉ ｖ ｅＣ Ｌ ｉ Ｑ 总 线 连接 。
＿
Ｐ ６ ０ ８ ［ ２ ］ ＝ Ｐ Ｔ Ｃ１ ５ ０ ； 电机 温 度 信 号 源 ２ 的 第 三 个 来 源 类 型 为
ＰＴＣ １ ５ ０。
Ｐ ４ １ ０ ０ ［ ０ ３ ＝ ＫＴ Ｙ； 指定Ｔ Ｍ１ ２ ０ 第 一个 温度 检测 口的温 度传
了ＫＴ Ｙ８ ４ 、 Ｐ Ｔ １ ３ ０ 、 Ｐ Ｔ １ ５ ０ 温 度 传 感 器 。ＫＴ Ｙ８ ４ 温 度 传 感 器 实 时 采 集 电机 温 度 ， 并 反馈 给系 统； Ｐ Ｔ １ ３ ０ 、 Ｐ Ｔ １ ５ ０ 温 度 传 感 器 检 测 到 电机 温 度 超 过 １ ３ ０℃ 或 １ ５ ０℃ 时 ， 会 使 热 保 护 装 置 产 生 信 号 变化 ， 供 使 用者 判 断 。 通过Ｓ Ｔ Ｒ ＡＴ Ｅ Ｒ 软件修改Ｔ Ｍ１ ２ ０ 的温 度 监 控 参数 配 置 ： Ｐ ６ ０ ０ ＝ ２ ０ ； 指 明 力 矩 电机 的 温 度 检 测 信 号 通 过 Ｐ ６ ０ ８ Ｂ Ｉ Ｃ Ｏ 端 口接 入 。
感 器 类 型 为ＫＴ Ｙ。 Ｐ ４ １ ０ ０［ １ ］ ＝ Ｐ Ｔ Ｃ： 指 定Ｔ Ｍ１ ２ ０ 第二 个温
Ｓ １ ２ ０ 书本型 单轴电机模块
６ Ｓ Ｌ３ ０ ６ ０— ４Ａ ０ ０— ６ ＳＬ ３ ０ ６ ０ ４ Ａ Ｏ ０一． ． ６ ＦＸ２ ００ ２ １ Ｄ Ｃｏ ０ ｌ ＿ 一
基于多软件平台的二维重载精密转台的控制特性仿真分析及优化
基于多软件平台的二维重载精密转台的控制特性仿真分析及优
化
杨东明;胡晓兵;郭亮;官涛
【期刊名称】《四川大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(61)1
【摘要】为提高二维重载精密转台动态特性,基于AMEsim、ADAMS以及Simulink多软件机电一体化联合仿真对系统控制特性进行仿真分析.本文使用AMESim建立电机模型,Adams建立二维重载系统的动力学模型,使用Simulink工具箱建立PID控制模型,最终建立三软件联合仿真模型对系统阶跃响应进行仿真分析;针对系统存在时变性、非线性和负载干扰等因素的问题,采用自适应模糊PID控制算法对系统进行控制优化.仿真结果表明,模糊PID控制算法有着响应快、无超调,稳定误差较普通PID控制减小37%左右等优点.
【总页数】9页(P214-222)
【作者】杨东明;胡晓兵;郭亮;官涛
【作者单位】四川大学机械工程学院;宜宾四川大学产业技术研究院;中国电子科技集团公司第二十九研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.精密光电测试转台热特性仿真分析
2.基于非线性特性的大型转台精密运动控制技术
3.基于MATLAB的三维重载荷转台的运动学分析与仿真
4.大扭矩直驱式超精密液体静压转台热态特性控制与优化
5.基于PSO-BP算法优化的转台PID控制系统仿真研究
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直驱转台双静压导轨油膜刚度与承载力研究
ｌ ３ ０
Ｍａ ｃ ｈｉ ｎ ｅ ｒ ｙ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ
＆
Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕｒ ｅ
第 ３期 ２ ０ １ ４年 ３月
直 驱 转 台双静 压 导轨 油膜 刚度 与承 载 力研 究
谢黎 明 ， 陈 钦， 靳 岚， 张 彬
（ 兰州理工大学 机电工程学院， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ５ ０ ）
摘 要： 静压导轨是现代 重型精 密机床 的关键部件 ， 其 油腔油膜 刚度 大小直接 影响着直驱转 台的刚度和件的表面质量与加工精度 ， 因此对于油膜刚度的分析有 着重要 的意义。针对静压导轨 的工作原理进行 了阐 述， 建立了静压导轨 油腔模 型， 在此基础上对铣车复合加工 中心在 车、 铣 工况下的油膜刚度进行 了计算 ， 并且以 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ 为工具得到 了切 削轴向分力和工件重量对油膜刚度 、 厚度的影响曲线。 研 究表 明， 随着轴向力和工件重量变大， 油膜 刚度
Ｓｔ ｕ ｄ ｙ Ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ Ｏｉ ｌ Ｆ＿ ｌ ｍ Ｓｔ ｉ ｆ ｎ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ Ｂｅ ａｒ ｉ ｎ ｇ Ｃａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｄｏ ｕ ｂ ｌ ｅ
Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ Ｇｕ ｉ ｄ ｅ ｗａ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｄｉ ｒ ｅ ｃ ｔ Ｄｒ ｉ ｖ ｅ Ｔｕ ｒ ｎ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ
Ｘ Ｉ Ｅ Ｌ ｉ － ｍｉ ｎ ｇ ， Ｃ ＨＥ Ｎ Ｑ ｉ ｎ ， Ｊ Ｉ Ｎ Ｌ ａ ｎ ， Ｚ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｂ ｉ ｎ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｌ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｇ ａ ｎ ｓ ｕ Ｌ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ ７ ３ ０ ０ ５ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
液体静压转台技术综述
平放 置或仅 有 小角 度倾 角 的场合 ¨ 。
静压转 台的研究趋势进行了预测和展望。
１ 静压转 台的基本 工作原理及分类
静压转台润滑油经外部液压供油系统加压后 ， 通
过节流器进入开设在转 台摩擦副表面的油腔 ， 再经油 腔封 油 面流 出 ， 一 过程 中节 流 器 的节 流 液 阻 与 封油 这
液体 静 压 转 台 技 术综 述
周 望 熊 万 里 吕 浪 阳雪 兵
（ 湖南大 学 国家高 效磨 削工程技 术研 究 中心 ， 湖南 长 沙 ４ ０８ ） １０２
摘 要 ： 述 了液体 静压 转 台技术 的研 究现 状 ； 回转 工 作 台结 构 、 综 从 规格 、 回转 精 度 、 承载 能 力 、 性 、 稳定 刚 热 性等 方面 逐 一分 析和 评述 了各 因素对 静 压转 台关键 功 能特性 的影 响规 律 ； 后对 静压 转 台技术 的未 最 来 发展趋 势 进行 了预 测和 展望 。 关 键词 ： 压转 台 静 静压 导轨 回转精 度 中图分 类号 ： Ｈ１ ３ Ｔ ３ 文献 标识 码 ： Ｂ
承载 能力 和 刚性 、 热稳定 性 等方 面 ， 一分 析 和评述 了 逐 各 因素对 静压 转 台关 键 功 能 特性 的影 响规 律 ， 后 对 最
不可压缩性和较高的粘滞性使液体静压转台具有减振
吸振 构上 可分 为 开式 和闭式 两类 。开 式静 压转 台是依 靠 回转 台 的 自重 及外载 荷作 用 以保证 回转 台 与床 身 不 分 离 ， 图 １所 爪 。它结 构 如
部件 ， 它集 成 了液体 静压 轴 承技术 、 却密 封控 制技 术 冷 和变频 电动机 技术 等 ， 功 能是 带动 工件 实现 精密／ 其 超 精密 旋转 （ 位 ） 定 和精 密 加 工 。液 体静 压 转 台采 用 压 力 油膜 作 为工 作介 质 ， 有 高承 载刚 度特性 ， 擦 副问 具 摩 无磨 损 ， 可克 服爬 行 现 象 ， 转 灵 敏 平 稳 。 同时 ， 载 运 承 油膜 的误 差均 化作 用 又使 得静压 转 台具有 极 高 的 回转 精 度 和定 位精 度 。静压 转 台 由于上述 突 出优 点在超 精 密机 床 和仪器 行业 获得 了广泛应 用 。本 文在 阐述静 压 转 台的基 本工 作原 理 及 特 点 的 基础 上 ， 述 了静 压 转 综 台 的研 究 现状 ， 并从 回转 工 作 台结构 、 规格 、 回转精 度 、
超精密液体静压回转工作台研制
超精密液体静压回转工作台研制胡秋;汪俊文;袁南南;王宝瑞【摘要】The hydrostatic direct drive total technical scheme of the rotary table applied for a vertical grinder,which was dedicated to grind the sleeve parts of high-precision spindles,was carried out.Both radial bearings and thrust bearings of the table obtained high load capacity and stiffness through hydrostatic bearing,which ensured the rigidity of grinding process system.In allusion to high dynamic rotating accuracy requirements of the table,the oil film error homogenization is considered,the accuracy of key parts and components was determined and hand-grinding method was adopted to ensure its manufacturing precision,by these technical measures,the rotary table achieved dynamic rotation accuracy of 0.25 μm within the whole speed range.In allusion to heat produced by friction of oil film and motor power consumption,technical measures such as high-flow light oil hydrostatic bearings,thrust bearings above and motor down are applied,thermal elongation of the working end was less than 4 μm,which ensured good thermal properties of the table.Developed hydrostatic rotary table was applied to vertical grinder,which achieved the grinding precision of 0.45 μm roundness for the excircle and the innerbore.%对某高精度立式磨床用回转工作台采用液体静压直驱转台总体技术方案以保证其良好的动态特性和回转精度;支承系统采用液体静压支承以获得高的承载能力、刚度以保证工艺系统刚性;针对转台高动态回转精度要求,考虑油膜误差均化,确定了其关键零件部件精度并采用手工研磨方式保证了其制造精度,实现了转台系统全转速范围内0.25 μm动态回转精度;针对电动机发热和油膜剪切发热,采用稀油大流量静压支承、止推上置电动机下置、电动机强冷等技术措施保证了回转工作台良好的热态特性,工作端热伸长小于4μm.研制的静压回转工作台应用于立式磨床,实现了外圆内孔圆度0.45 μm 的磨削精度.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】4页(P156-159)【关键词】立式磨床;静压回转工作台;支承设计;精度设计;热态特性【作者】胡秋;汪俊文;袁南南;王宝瑞【作者单位】中国工程物理研究院机械制造工艺研究所超精密加工技术重点实验室,四川绵阳621900;中国工程物理研究院机械制造工艺研究所超精密加工技术重点实验室,四川绵阳621900;中国工程物理研究院机械制造工艺研究所超精密加工技术重点实验室,四川绵阳621900;中国工程物理研究院机械制造工艺研究所超精密加工技术重点实验室,四川绵阳621900【正文语种】中文【中图分类】TG502静压转台具有回转精度高；摩擦系数极小，启动转矩小，无爬行；承载能力大，刚度高，抗振性好；零磨损，使用寿命长等一系列优点。
内反馈直驱精密闭式静压转台项目
内反馈直驱精密闭式静压转台项目
内反馈直驱精密闭式静压转台项目是为了实现高精度、高稳定性的位置控制，使用内反馈直驱技术。
该项目的主要特点是闭式静压转台结构。
在传统的开式转台结构中，驱动装置与转台之间存在接触，容易引入摩擦和杂散力，影响系统的转动稳定性和精度。
而闭式静压转台结构可以有效地解决这个问题，驱动装置与转台之间通过静压气体隔离，消除了接触和摩擦，提高了系统的稳定性和精度。
同时，该项目采用了内反馈直驱技术。
传统的转台驱动方式一般采用外部电机加上传动装置，存在传动间隙和传动精度损失。
而内反馈直驱技术可以使电机直接与转台相连，消除了传动间隙和传动精度损失，提高了系统的精度和响应速度。
内反馈直驱精密闭式静压转台项目的应用范围广泛，可以用于光学、机械、航空航天等领域的精密位置控制。
例如，可以用于光学仪器中的镜头调焦、镜头旋转、光轴对准等功能；也可以用于机械加工中的零件定位、加工工序控制等功能。
该项目的研发需要解决闭式静压转台结构设计、内反馈直驱系统设计与控制算法等技术问题。
同时，还需要对系统进行性能测试和验证，确保其满足高精度、高稳定性的要求。
闭式静压转台及其双向活塞夹紧机构的应用
和其 配套 的双 向活 塞式夹 紧器 。
２ ．闭式静压结构 为解决传统回转工作 台承载 能力差 、摩擦力大
难 于高速 回转 的 问题 ，应用 了定 量 式 静 压 原 理 。但 传统 开式 静 压 回转 台存 在 承 受 偏 载 能力 差 、浮 起 高 度不 受控制 的 问题 。
齿 圈 的下 表面 与拥有 静压 腔 的滑 座 ６的上表 面 接触 ，
节 ，使 工 作 台达 到 受 力 平 衡 。并 且 工 作 台 承 受 偏
载 时 ，由于 油 压 的 自动 调 节 功 能 ，使 其 不 会 受 到
影 响。
闭式静 压转 台 的 工作 台转 台 体 下 部 圆柱 与 大齿 圈 ２的内孔 采 用 基 孔 制 间 隙配 合 ，使 工 作 台 与 大齿 圈保证 同轴 ，同时 将 大 齿 圈用 内六 角 头 螺 钉 紧 固在 工作 台上 ，并 用两 个 圆柱 销 定 位 。这 样 在 大 齿 圈 受 驱动 装置 的驱 动带 着 工作 台 回转 时有 效 避 免 了 径 向 力 的产生 ，防 止 了齿 圈与 工 作 台 形 成相 对运 动 ，保
本项技术应用在 大、中型数控加工机 床上，实
参 冷 Ｕ ＾＾ｔ删 笔，４ 磊 加 ＾ ；Ｉ帅 ， ３ 工 ｕ ｎ ｌ ’ ｗ 刍 Ｅ’ ｖ ● ｖ＾ 墨 ，
Ｍ
如图 ｌ 所示 ，我 们 将 传 统 上 仅 作 为 传 动 机 构 的 大齿 圈 ２ 安装 在工 作台 ４底部 ，使它 既作 为回转 台的 传 动机构 ，又 作 为 回转 导 轨 副 的 一 部 分 。这 样 ，大
速 回转 的问 题 ，应用 了定 量 式 静 压 原 理 。为 了解 决
传统 开式 静压 回转 台承 受 偏 载 能力 差 、浮 起 高 度 不 受控制 的 问题 ，则 在 作 为 回转 环形 导轨 副 一 部 分 的 大齿 圈上表 面 安 装 了 压 扳 ，为 回 转 台增 加 了约 束 ， 减少 了 自由度 ，使 其 仅 剩 下 回转 方 向上 的一 个 自 由 度 。并 且 ， 压 板 上 镶 了带 有 静 压 腔 的铜 板 ，形 成 在
定量式液体静压回转台的机械特性分析与参数识别
定量式液体静压回转台的机械特性分析与参数识别随着科学技术的发展和市场竞争日益激烈,装备造业的发展受到了各行各业的高度重视。
在军工、航空航天、能源开采、工程机械等支柱行业中,精密与超精密加工技术占有举足轻重的地位,其中,数控机床是精密加工的重要设备之一。
如为获得复杂的光学曲面、自由曲面模具及大型超精密光学零件的高精度工作面,从加工的角度讲,就是通过精确控制数控机床各轴使刀具和工件按照各自预定的轨迹运动并保证两者的位姿精度,这不仅取决于各轴的控制精度,也受各轴导向精度的影响。
由于液体静压支承具有诸多优点,在精密数控机床中得到到广泛应用。
而液体静压支承的油膜对负载变化的灵敏度直接影响精密机床的性能。
为提高液体静压支承的油膜抵抗负载波动能力即油膜刚度,本课题以定量供油式直驱液体静压回转台为研究对象,通过建立其机械特性的数学模型,研究设计参数对其性能的影响,最后迎过实验验证仿真结果的正确性。
为达到此研目的,论文主要做了以下工作：首先,针对液体静压向转台的工作特点,通过对其油垫流场特性的理论分析,考虑离心力对扇形油垫内油腔压力的影响,建立了扇形油垫油腔压力解析数学模型。
采用CFX对单个油腔油势流场压力进行了数值模拟计算,通过两者间结果的对比,验证了所建模型的正确性。
依据所建模型,分析了液压油密度,回转体转速、油腔入口流量和油腔结构对液体静压回转台承载能力的影响。
研究表明:静压回转台的承载特性随着入口流量的增大而增大,随着转体转速和油液街度的的增加而下降:研究发现,在供油条件相同的情况下,采用双层油腔结构油垫的静压回转台,其承载能力能力和刚度得到提高。
其次,为分析液体静压回转台的动态特特性,以定量供油式液体静压回转台为研究对象,结合其力平衡方程和流量连续方程,推导了液休静压返回转台的传递函数和动态性能参数数学表达式。
对此,采用时域和频域分析方法分析了油膜初始厚度,油液溫度、主油腔压力、油垫结构对液体静压冋转台动态性能的影响。
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内反馈直驱精密闭式静压转台项目内反馈直驱精密闭式静压转台是一种先进的精密定位设备，广泛
应用于高精度加工、检测、测量和仿真系统中。
它具有结构简单、精
度高、稳定性好等优点，在工业自动化领域扮演着重要的角色。
内反馈直驱精密闭式静压转台是由定子、转子和轴承组成的闭环
传动系统。
该系统中的轴承采用高精度陶瓷材料制作，具有强大的耐
磨性和抗冲击能力，能够承受高速旋转时产生的巨大力矩和轴向载荷。
同时，定子和转子配有高精度编码器，可以实时监测转台的位置和速度，实现精确的定位控制。
内反馈直驱精密闭式静压转台的闭环控制系统采用先进的控制算法，能够根据外部反馈信号实时调整转台的位置和速度，达到预定的
目标位置和速度。
这种闭环控制系统具有快速响应、高稳定性和抗干
扰能力强等特点，可以适应复杂工况下的工作要求。
内反馈直驱精密闭式静压转台广泛应用于光学加工、半导体制造、精密装配、精密测量和生物医学等领域。
例如，在光学加工中，它可
以精确控制镜片的旋转角度，实现精细刻蚀和抛光。
在半导体制造中，它可以实现精确的芯片定位和对准，提高生产效率和产品质量。
在精
密装配中，它可以实现精确的零件对位和装配。
在精密测量中，它可
以提供稳定的平台支撑和准确的位置测量结果。
在生物医学中，它可
以用于实验室内的细胞培养和显微技术。
为了正确使用内反馈直驱精密闭式静压转台，我们应该注意以下
几个方面：
1. 定期检查和维护转台的轴承和驱动系统，保持其良好的运转状态。
2. 合理设置控制算法参数，根据实际情况进行调整，以达到最佳
的控制效果。
3. 在使用过程中，要避免发生过载和过速等异常情况，以免对转
台和工件造成损坏。
4. 在操作转台时，要保证操作人员具备必要的专业知识和技能，
确保安全操作。
5. 定期进行性能测试和校准，以确保转台的精确度和稳定性符合
要求。
总之，内反馈直驱精密闭式静压转台是一种非常重要的精密定位
设备，在工业自动化领域有着广泛的应用。
正确使用和维护转台，可
以提高生产效率，提高产品质量，并为实现工业自动化目标做出贡献。