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机床直驱技术解决了间接驱动引起的弹性形变、摩擦、反向间隙等问题,具有较高的动态响应特性,而作为直驱动力输出的最佳选择,永磁电机因其体积小、能量密度高、结构简单,可将电机嵌入到转台、摆头等功能部件内部。但是,直驱电机输出的任何转矩波动都将直接作用于工件表面,无法通过中间传递环节削弱转矩波动对磨削表面的影响,从而形成磨削波纹。齿槽转矩是转矩波动的主要因素,为提高电机转矩特性和磨削精度,必须对电机齿槽转矩进行深入的理论研究和实验分析,从异构电机的角度提出削弱磨削波纹的有效方法。 本文采用能量法,推导了外转子和盘式力矩电机齿槽转矩表达式,通过优化单转子电机结构参数,削弱齿槽转矩,分别得到了这两类电机的最佳参数;结合这些参数,设计了内外双转子、双外转子和盘式双转子三款异构电机,并应用于转台;与传统转台相比,异构电机转台齿槽转矩可削弱40%-50%,其中从设计难度、制造成本综合评价,双外转子转台设计方案最佳。实验采集某型号磨床不同工况下的磨削波纹,分析了磨削波纹与转台驱动电机齿槽转矩波动的关系,得到了削弱磨削波纹的理论依据,在理论上说明了异构电机转台能够有效削弱磨削波纹。