磁懸浮技術(shù)的應(yīng)用|加工中心
1. 2. 3磁懸浮技術(shù)的應(yīng)用由于電磁懸浮技術(shù)具備無接觸這一優(yōu)點(diǎn)，因此消除了物體與物體之間不利摩擦的 影響，可以延長機(jī)械部件的使用周期，改善運(yùn)行狀況。因此它在工業(yè)加工、機(jī)械生產(chǎn) 和交通運(yùn)輸?shù)确矫嬗兄鴱V闊的應(yīng)用。(1) 在機(jī)床上的應(yīng)用傳統(tǒng)的龍門精工加工機(jī)床移動(dòng)橫梁與靜止的導(dǎo)軌存在摩擦，即使加入潤滑劑或?qū)?軌與橫梁光滑度很高也不可避免摩擦。摩擦的存在大大制約了高精密部件加工的精確 度，制約了我國軍事、航天事業(yè)的發(fā)展。如何消除摩擦提高加工精度成為非常棘手的 問題。采用磁懸浮技術(shù)將橫梁懸浮起來使其與靜止的導(dǎo)軌分離開就可以完全消除摩 擦。磁懸浮機(jī)床的特點(diǎn)如下：1) 移動(dòng)橫梁與靜止的導(dǎo)軌分離為實(shí)現(xiàn)超高速運(yùn)行提供了可能，還可以有效降低 摩擦代來的誤差影響，噪聲小、不發(fā)熱。2) 磁懸浮機(jī)床不需要任何潤滑劑來加快橫梁的移動(dòng)速度對(duì)環(huán)境污染小。3) 橫梁移動(dòng)時(shí)不需要其他的機(jī)械，不需要機(jī)械連接運(yùn)行實(shí)時(shí)性好，穩(wěn)定性高，魯棒性強(qiáng)。文獻(xiàn)[6]將介紹了加工中心永磁同步直線電動(dòng)機(jī)水平導(dǎo)向系統(tǒng)中引用磁懸浮技術(shù) 后實(shí)現(xiàn)了動(dòng)子與導(dǎo)軌無接觸運(yùn)行從而消除了摩擦。文獻(xiàn)[7]說明了為了減少精工機(jī)床 進(jìn)給系統(tǒng)中直線電機(jī)的內(nèi)部摩擦實(shí)現(xiàn)無阻礙驅(qū)動(dòng)，引用磁懸浮技術(shù)設(shè)計(jì)出了一種新的 永磁直線電動(dòng)機(jī)。這一新式的同步直線電機(jī)克服了因?yàn)槎帱c(diǎn)支撐增加裝置的復(fù)雜程度 以及床體受熱容易致使變形而降低了加工精度的缺點(diǎn)。(2) 磁懸浮軸承磁懸浮軸承是操縱電磁場(chǎng)磁力將轉(zhuǎn)子懸浮起來，使轉(zhuǎn)子與定子徹底分離，并能進(jìn) 行高速運(yùn)轉(zhuǎn)的一種高能新式軸承。磁懸浮軸承的優(yōu)點(diǎn)是消除了任何機(jī)械摩擦節(jié)約了潤 滑劑的成本，并且起支承作用的電磁力是可控的。因此相比與傳統(tǒng)軸承它擁有了無法 相提并論的杰出性能。由于沒有任何的機(jī)械摩擦和損耗，所以降低了運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能量的消 耗和運(yùn)行時(shí)軸承的噪聲，使用壽命得到了延長、減小了動(dòng)力損失、緩解了對(duì)環(huán)境的污 染。其適用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)場(chǎng)合。由于不需要用到潤滑劑和密封系統(tǒng)，因此生態(tài)平衡不會(huì) 被破壞，所以可將其用到真空無菌，強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)和壓力或溫度等極端的工作條件下。 磁懸浮軸承的應(yīng)用前景非常廣闊[8]。文獻(xiàn)[9]說明了立式銑床主軸利用磁懸浮的技術(shù) 特點(diǎn)提升其運(yùn)行性能。軸承中引入磁懸浮技術(shù)成為了新型軸承單元，可將其應(yīng)用到并 立式銑床中。(3) 高速磁懸浮電機(jī)高速磁懸浮電機(jī)(Bearing less Motors)是當(dāng)下比較新興研究課題，它是將磁懸浮軸 承應(yīng)用到電機(jī)的高科技研發(fā)項(xiàng)目，它不僅擁有懸浮能力還具有自驅(qū)動(dòng)能力。它還不需 要軸承對(duì)其進(jìn)行支撐，擁有輕小和臨界運(yùn)轉(zhuǎn)速度快的特點(diǎn)。不僅適用于超高速運(yùn)轉(zhuǎn)場(chǎng) 合，而且也適用于小型甚至超小型場(chǎng)合。定子和轉(zhuǎn)子在其各自的勵(lì)磁場(chǎng)中感應(yīng)出了方 向相反的力從而使轉(zhuǎn)子懸浮起來，同時(shí)還感應(yīng)出了推動(dòng)力使轉(zhuǎn)子在懸浮的狀態(tài)下運(yùn) 轉(zhuǎn)。最近幾年對(duì)磁懸浮電機(jī)的研究成為了各大院校的研究熱點(diǎn)，并有了一些成功的范 例。如：生命醫(yī)學(xué)范疇中磁懸浮電機(jī)的應(yīng)用，振動(dòng)式和離心式兩種人工心臟磁懸浮血 泵早已被國外成功地研發(fā)出來了，無任何機(jī)械摩擦的磁懸浮電機(jī)相比于普通電機(jī)不僅 提升了使用效率，而且還防止了血細(xì)胞的損壞，從而消除了由此引起的血栓、容血和 凝栓等問題。磁懸浮血泵的研發(fā)成功為心血管病患者治療病痛提供了可靠的方法，提高了治愈后患者的生活質(zhì)量，對(duì)人類生命的延續(xù)具有重大的意義[1°]。(4) 磁懸浮平臺(tái)將平臺(tái)懸浮起來并用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，解除了絲杠的彈性形變和機(jī)械摩擦造成 的影響，并且對(duì)多自由度的精確定位能夠較容易的實(shí)現(xiàn)。磁懸浮平臺(tái)不僅在機(jī)械加工 中有廣泛應(yīng)用，還廣泛應(yīng)用在精密查找定位、微細(xì)精密加工、微電子器件制造等領(lǐng)域 的微電機(jī)裝置中。在空間微重力領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)磁懸浮平臺(tái)可以被視為空間隔振器。近些 年來已成為國內(nèi)外學(xué)者重點(diǎn)研究的課題，取得相當(dāng)多的科研成果[11]。文獻(xiàn)[12]設(shè)計(jì) 出了以永磁力為基礎(chǔ)的磁懸浮移動(dòng)平臺(tái)，它只具有一個(gè)自由度。本文采摘自“精工加工中心龍門磁懸浮系統(tǒng)耦合分析及控制研究”，因?yàn)榫庉嬂щy導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明！