一种直线驱动的六轴钻削加工装置及阻力辨识方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种直线驱动的六轴钻削加工装置及阻力辨识方法，包括直线电机运动平台、转动平台与刀具平台；直线电机运动平台包括三个运动分支，每条运动分支包括直线电机、主动块与从动杆；转动平台包括旋转部件与工件支撑块；刀具平台包括加工刀具与进给机构；在力矩控制模式下，以加速度传感器信息为反馈，运用迭代学习算法获取不同位置的驱动电压，从而辨识得到不同位置的综合阻力，再通过平滑的数据插值，得到全部位置的综合阻力。本发明专利技术通过设计一种直线驱动的六轴钻削加工装置及对应的阻力辨识实现高刚度与高精度的加工性能。本发明专利技术可广泛应用于六轴钻削加工装置设计与综合阻力辨识研究技术领域。综合阻力辨识研究技术领域。综合阻力辨识研究技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种直线驱动的六轴钻削加工装置及阻力辨识方法


[0001]本专利技术涉及六轴钻削加工装置设计与综合阻力辨识研究
，尤其涉及一种直线驱动的六轴钻削加工装置及阻力辨识方法。

技术介绍

[0002]相较于现有的六轴钻削加工机床，直线电机驱动的六轴钻削加工装置具有闭链约束，因而具有高刚度与高精度的优点。不同于基于转动电机的传统机床，直线电机驱动无需传统的联轴器、滚珠丝杆及减速器等传动机构，减少了结构变形、间隙等影响，可获得高刚度与高精度的运动性能。然而，直线电机存在摩擦力、推力波动及外部负载力等阻力，这对直线驱动平台的精度影响很大，因而分别辨识摩擦力、推力波动及外部负载力等阻力的难度较大。由于名义的匀速过程中会产生加速度波动，因而名义匀速过程中很难保证绝对加速度为零。可考虑采用迭代学习算法，在不断的令加速度趋于零的过程中，最终获得零加速度位置的驱动电压，即得到综合阻力；因此，可通过科学方法辨识出特定位置综合阻力，而获得全部位置的综合阻力波动。再以此综合阻力作为前馈控制输入，可提高直线驱动平台的运动精度，从而提高六轴钻削加工装置的加工精度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直线驱动的六轴钻削加工装置，其特征在于，包括直线电机运动平台、转动平台与刀具平台：所述直线电机运动平台包括第一运动分支、第二运动分支、第三运动分支和水平导轨，所述第一运动分支、第二运动分支和第三运动分支被设置成围绕中心轴线水平旋转，且每个运动分支之间形成的夹角均为60度；所述每个运动分支均包括直线电机、主动块和从动杆，所述主动块的一端与直线电机固定连接，随直线电机一起在水平导轨上滑动，所述主动块的另一端与从动杆的一端滑动连接，所述从动杆的另一端与转动平台连接；所述转动平台包括旋转部件与工件支撑块，所述旋转部件与工件支撑块连接；所述旋转部件包括两组转动电机、减速器与转动杆，所述转动杆的一端通过螺栓与减速器固定连接，所述转动杆的另一端与工件支撑块的内侧壁固定连接；所述工件支撑块为立方体，其顶部平面为加工面，两相邻侧面分别通过螺栓与转动杆紧密连接；所述刀具平台包括加工刀具与进给机构，所述加工刀具固定在进给机构上，可以根据工作需要更换不同的刀具；所述进给机构包括竖直转动电机、丝杆与竖直导轨。2.根据权利要求1所述一种直线驱动的六轴钻削加工装置，其特征在于，所述直线电机运动平台、转动平台与刀具平台：给定加工面的钻削孔位置，经过运动学逆解，给予各直线电机一定输入，通过主动块与传动杆驱动转动平台运行到指定位置，保证加工面到达指定的平面位置；同时上位机发送信号给运动控制卡，驱动转动平台运动，给予转动电机一定输入，经减速器与转动杆转动加工面至指定角度，保证加工面到达指定的空间角度；上位机发送信号给运动控制卡，驱动刀具平台运动，给予竖直转动电机一定输入，经联轴器与丝杆驱动加工刀具至指定高度，同时驱动刀具主轴旋转，从而实现对加工面的精准钻削加工。3.根据权利要求1所述一种直线驱动的六轴钻削加工装置，其特征在于，还包括加速度传感器，所述加速度传感器安装于主动块的行进侧，用于获取直线电机的实时加速度信息。4.一种直线驱动的六轴钻削加工装置的阻力辨识方法，采用如权利要求1至3任一项所述的一种直线驱动的六轴钻削加工装置，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据直线电机特性与牛顿第二定律构建直线电机运动分支动力学模型，获取综合阻力波动方程；S2、根据直线电机的力矩控制模式，给予...

【专利技术属性】
技术研发人员：王恺，谢凌波，卢清华，罗陆锋，陈为林，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：