[发明专利]一种柔性自适应磨削永磁电主轴及减振控制方法

权利要求书

1.一种柔性自适应磨削永磁电主轴，包括磨削永磁电主轴驱动源（4）、磨削永磁电主轴减振关节和上位机（5），其特征在于：所述的磨削永磁电主轴驱动源（4）输出中心轴上依次连有磨削永磁电主轴减振关节、扭矩传感器（2）和磨削砂轮（1）；所述的磨削永磁电主轴减振关节包括上端盖(3-1)、端盖固定杆(3-2)、上连接杆(3-3)、转动连接块(3-4)、下连接杆(3-5)、蜗轮固定杆(3-6)、下端盖(3-7)、轴承(3-8)、输出轴(3-9)、弹簧片(3-10)、中间连接部(3-11)、蜗轮(3-12)、蜗杆(3-13) 、伺服驱动电机(3-14)和蜗杆固定件（3-15）；所述的伺服驱动电机(3-14)固定在下端盖(3-7)内，伺服驱动电机(3-14)的传动轴与蜗杆(3-13)相连；所述蜗杆(3-13)与蜗轮(3-12)相啮合发生相对转动；所述端盖固定杆(3-2)固定在上端盖(3-1)上；所述蜗轮固定杆(3-6)固定在蜗轮(3-12) 边缘上；所述上连接杆(3-3)一端与端盖固定杆(3-2)连接，另一端与转动连接块(3-4)连接，可发生相对转动；所述下连接杆(3-5)一端与蜗轮固定杆(3-6)连接，另一端与转动连接块(3-4)连接，可发生相对转动；所述弹簧片(3-10)一端与转动连接块(3-10)连接，能发生平移运动，另一端与中间连接部(3-11)固定连接；所述输出轴(3-9)与上端盖(3-1)通过轴承(3-8)形式连接，所述扭矩传感器（2）和伺服驱动电机(3-14)分别经传输线与上位机相连，磨削永磁电主轴驱动源(4)工作时，通过扭矩传感器(2)检测磨削砂轮(1)产生的力矩信号，反馈到上位机(5)上；上位机(5)接收到反馈信号后，进行控制指令释放，控制伺服驱动电机(3-14)工作，伺服驱动电机(3-14)使蜗杆(3-13)转动，蜗杆(3-13)带动蜗轮(3-12)发生转动，位于蜗轮(3-12) 边缘上的蜗轮固定杆(3-6)随之转动，带动下连杆(3-5)转动，进而使弹簧片(3-10)与转动连接块(3-4)发生相对移动；通过控制伺服驱动电机(3-14) 调节蜗杆(3-13)的转动角度来调整弹簧片(3-10)的变形量大小，改变弹簧片(3-10)的能量存储能力，达到精确控制磨削永磁电主轴减振关节刚度的作用，当磨削砂轮（1）与外界负载接触时，输出轴(3-9)在外力矩的作用下绕中心轴转动，弹簧片(3-10)产生弹性形变，将外力冲击做功转换成弹簧片(3-10)的弹性势能储存起来，进而减小了外界负载冲击，避免了永磁电主轴弹性振动产生，从而实现磨削永磁电主轴减振关节的减振能力，实现磨削过程中振动吸收。

2.根据权利要求1所述的一种柔性自适应磨削永磁电主轴，其特征在于；所述的弹簧片(3-10)为4条，对称布置在中间连接部(3-11)上, 均采用弹簧钢制成，切截面形状为长方形。

3.根据权利要求1所述的一种柔性自适应磨削永磁电主轴，其特征在于：所述固定在蜗轮(3-12) 边缘上的蜗轮固定杆(3-6)对称布置，与弹簧片(3-10)的条数相对应。

4.根据权利要求1所述的一种柔性自适应磨削永磁电主轴，其特征在于：所述固定在上端盖(3-1)上的端盖固定杆(3-2) 对称布置，与蜗轮固定杆(3-6)上下对应。

5.根据权利要求1所述的一种柔性自适应磨削永磁电主轴，其特征在于：所述的伺服驱动电机(3-14)的传动轴与蜗杆(3-13)相连以键连接形式固定。

6.根据权利要求1所述的一种柔性自适应磨削永磁电主轴，其特征在于：所述蜗轮固定杆(3-6)与下连杆(3-5)的位置相对，下连杆(3-5)能够绕蜗轮固定杆(3-6)转动。

7.根据权利要求1所述的一种柔性自适应磨削永磁电主轴，其特征在于：所述端盖固定杆(3-2)与上连杆(3-3) 的位置相对，上连杆(3-3)能够绕端盖固定杆(3-2)转动。