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滚珠丝杠进给系统仿真建模

振动与冲击 2013年第3期32卷 46-49,55页

作者：王永强张承瑞山东大学机械工程学院济南250061

为在设计阶段获得滚珠丝杠进给系统相对精确的二阶数学模型,提出基于Lyapunov稳定性理论建立模型参考自适应系统,以二阶系统为参考模型,以理论模型为控制对象的仿真建模方法。结合实例,建立考虑粘性摩擦和传动刚度的滚珠丝杠进给系统理... 详细信息

为在设计阶段获得滚珠丝杠进给系统相对精确的二阶数学模型,提出基于Lyapunov稳定性理论建立模型参考自适应系统,以二阶系统为参考模型,以理论模型为控制对象的仿真建模方法。结合实例,建立考虑粘性摩擦和传动刚度的滚珠丝杠进给系统理论模型,运用MATLAB/Simulink建立模型参考自适应系统仿真模型,并用仿真结果推导出进给系统二阶数学模型。结果表明:二阶模型的输出能很好地跟踪理论模型输出;对两模型输入1ms单位脉冲信号时,相对误差在0.314%以内。

关键词：滚珠丝杠进给系统仿真建模 Lyapunov稳定性理论模型参考自适应系统

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数控机床进给系统的摩擦力特性

东北大学学报(自然科学版) 2017年第7期38卷 993-997页

作者：陈晔赵春雨张义民闻邦椿东北大学机械工程与自动化学院

基于FANUC数控系统FOCAS函数集提出了实现进给系统伺服电机的力矩电流和工作台位置实时采集的方法.利用三次样条函数,给出了力矩电流和工作台位置离散数据连续化的处理方法,进而提出了进给系统摩擦力辨识算法.利用试验结果,分析了进给... 详细信息

基于FANUC数控系统FOCAS函数集提出了实现进给系统伺服电机的力矩电流和工作台位置实时采集的方法.利用三次样条函数,给出了力矩电流和工作台位置离散数据连续化的处理方法,进而提出了进给系统摩擦力辨识算法.利用试验结果,分析了进给系统摩擦力的均值特性和频谱特性,结果表明:由于丝杠螺母副与两端轴承不同轴,其摩擦力局部均值呈现悬链形式,其总体均值在低速进给时较大,随进给速度增加迅速下降;当进给速度达到一定值后,随进给速度增大,摩擦力略有增加.在进给系统工作过程中,滚动体在丝杠滚道内的周期运动、丝杠波纹度、滚动体进出丝杠螺母副及导轨滑块内循环轨道将激励起摩擦力对应的基频和倍频波动.

关键词：摩擦力数控机床进给系统频谱位置相关特性速度相关特性

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精密数控机床进给系统有限元分析

数字制造科学 2022年第1期 39-44页

作者：尹鹏郑银环秦信春武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070

以某多轴复合精密数控机床样机的进给系统为研究对象,基于对进给系统结合部等效刚度阻尼计算和进给系统热边界条件计算,在ANSYS Workbench中建立了进给系统热-结构耦合场有限元模型,对其进行静力学分析、模态分析以及谐响应分析,得到了... 详细信息

以某多轴复合精密数控机床样机的进给系统为研究对象,基于对进给系统结合部等效刚度阻尼计算和进给系统热边界条件计算,在ANSYS Workbench中建立了进给系统热-结构耦合场有限元模型,对其进行静力学分析、模态分析以及谐响应分析,得到了进给系统的静态特性、固有频率以及振动特性,最后对其薄弱环节进行分析并提出改进意见。

关键词：精密数控机床进给系统有限元分析热-结构耦合静动态特性

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数控机床进给系统机电耦合振动检测技术

江西电力职业技术学院学报 2023年第3期36卷 6-8页

作者：晁红芬驻马店职业技术学院河南驻马店463000

为实现对机电耦合振动的精准检测,开展数控机床进给系统机电耦合振动检测技术的研究。根据数控机床进给系统的特点与作业方式,结合多物理场耦合关系,建立多柔性体机电动力方程;基于动力学角度,设计传动结构的运动学函数,采用功率计算分... 详细信息

为实现对机电耦合振动的精准检测,开展数控机床进给系统机电耦合振动检测技术的研究。根据数控机床进给系统的特点与作业方式,结合多物理场耦合关系,建立多柔性体机电动力方程;基于动力学角度,设计传动结构的运动学函数,采用功率计算分析法,计算数控机床进给系统的作业效率,构建进给系统机电耦合传动模型;考虑到进给系统机电耦合振动具有非线性特点,为简化计算,以进给系统机电在运动中非线性动力学为基础,在只考虑系统作业中直流分量与基波分量的基础上,计算系统的负载运行,以此实现对机电耦合振动的检测。设计对比实验,实验结果证明:设计的方法实际应用效果良好,可以提高检测结果的可靠性,实现对机电耦合振动的高精度检测。

关键词：数控机床传动模型耦合振动进给系统

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结构热变形对机床进给系统热误差的影响分析

机械工程师 2023年第7期 25-29,34页

作者：杨健周俊荣刘政五邑大学智能制造学部广东江门529020

以某企业生产的T-500B高速钻铣加工中心为研究对象,利用有限元仿真软件对机床实际工况下丝杆进给系统的热特性进行模拟分析,寻找出进给系统与结构铸件间的整体热变形规律,同时还根据丝杆的热变形规律,分别通过考虑结构铸件变形与否这两... 详细信息

以某企业生产的T-500B高速钻铣加工中心为研究对象,利用有限元仿真软件对机床实际工况下丝杆进给系统的热特性进行模拟分析,寻找出进给系统与结构铸件间的整体热变形规律,同时还根据丝杆的热变形规律,分别通过考虑结构铸件变形与否这两种不同情况,建立起机床进给系统相应的热误差模型并进行模拟验证分析,最终得出了两种情况下丝杆在有效行程范围内的热误差曲线,提高了热误差模型的准确性,对机床热误差预测模型的构建具有一定的参考价值。

关键词：结构热变形进给系统丝杆热误差

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进给系统中速度爬行响应特征分析

机械设计 2017年第6期34卷 17-22页

作者：刘丽兰刘宏昭吴子英西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048

以电机直连滚珠丝杠工作台式进给系统为研究对象,滑动导轨处摩擦采用Stribeck摩擦模型,将系统简化为含摩擦的单自由度力学模型。借助数值仿真和快速傅里叶变换获得了工作台发生爬行时,爬行频率与驱动速度之间的二次函数关系,提出了临界... 详细信息

以电机直连滚珠丝杠工作台式进给系统为研究对象,滑动导轨处摩擦采用Stribeck摩擦模型,将系统简化为含摩擦的单自由度力学模型。借助数值仿真和快速傅里叶变换获得了工作台发生爬行时,爬行频率与驱动速度之间的二次函数关系,提出了临界爬行速度的爬行频率辨识法,并通过大量数值仿真,获得了阻尼、刚度、静动态摩擦系数差及Stribeck速度等参数对爬行频率的影响规律,为今后进给系统的结构和摩擦参数辨识提供了研究基础。

关键词：进给系统爬行频率快速傅里叶变换二次函数参数辨识

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滚珠丝杆伺服进给系统分析

中国科技期刊数据库工业A 2022年第9期 155-157页

作者：付芳天津龙创恒盛实业有限公司天津301600

随着我国经济的发展,工业技术实现了快速更新,同时也对产品精度提升出更好的要求。在当前形势下,传统技术已经很难实现高质量发展需要。滚珠丝杆伺服进给系统是确保精密运动零件的精度的关键,其具有高精度、高刚度、抗冲击和抗弯曲能力... 详细信息

随着我国经济的发展,工业技术实现了快速更新,同时也对产品精度提升出更好的要求。在当前形势下,传统技术已经很难实现高质量发展需要。滚珠丝杆伺服进给系统是确保精密运动零件的精度的关键,其具有高精度、高刚度、抗冲击和抗弯曲能力,在机床中广泛应用。滚珠丝杆具有高刚性,高精度和高效率,尤其适合于复杂零件。在加工过程中,经常需要改变进给系统中部件的位置,为保证切削要求,实现更高的精确度,提升系统稳定性,正是本文研究的意义所在。基于此,本文简单介绍了进给系统的工作原理和结构特点,并且深入研究了滚珠丝杆伺服进给系统提升策略,以供参考。

关键词：滚珠丝杆伺服进给系统

基于MATLAB的数控车床进给系统的建模与仿真

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中北大学学报（自然科学版） 2008年第4期29卷 327-332页

作者：陈庚顺辽东学院机电学院辽宁丹东118001

为提高数控车床的加工精度,对数控车床进给系统中影响加工精度的主要因素进行了仿真分析研究.依据机械动力学原理建立了机床进给传动系统的数学模型,利用MATLAB软件中的动态仿真工具Simulink构建了车床进给系统的仿真模型,得到了反映系... 详细信息

为提高数控车床的加工精度,对数控车床进给系统中影响加工精度的主要因素进行了仿真分析研究.依据机械动力学原理建立了机床进给传动系统的数学模型,利用MATLAB软件中的动态仿真工具Simulink构建了车床进给系统的仿真模型,得到了反映系统性能的仿真曲线.利用仿真模型和仿真曲线分析了间隙、死区等非线性因素对系统加工精度的影响,并给出了提高传动系统性能的有效措施.结果表明:在Simulink中进行动态仿真,方法简便易行;实验数据可靠,并可用仿真曲线验证模型的正确性;可以反复修改参数,很快就能取得最佳设计参数,为机械传动系统的设计、参数的选择以及性能的改进提供了良好的方法和有效的途径.

关键词：数控车床进给系统 MATLAB/Simulink 建模仿真

基于机电-刚柔耦合特性的进给系统动态误差影响因素分析

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工程设计学报 2019年第5期26卷 561-569页

作者：罗茹楠牛文铁王晨升天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室

进给系统动态误差是决定数控机床加工精度的关键因素,明确机械系统和控制系统参数以及两者之间耦合作用对进给系统动态误差的影响是当前面临的重要课题。以某五轴联动加工中心的进给系统为研究对象,充分考虑进给系统传动件结合面间刚度... 详细信息

进给系统动态误差是决定数控机床加工精度的关键因素,明确机械系统和控制系统参数以及两者之间耦合作用对进给系统动态误差的影响是当前面临的重要课题。以某五轴联动加工中心的进给系统为研究对象,充分考虑进给系统传动件结合面间刚度和滚珠丝杠柔性特征,搭建了进给传动系统动力学模型,并利用有限元软件进行了验证。利用典型三环PID(proportion integration differentiation,比例积分微分)控制结构搭建了机电-刚柔耦合进给系统动力学模型,通过仿真分析研究了机械系统参数和控制系统参数对进给系统动态误差的影响规律。结果表明,机械系统参数中,滚珠丝杠导程和螺母副轴向刚度对进给系统动态误差的影响显著,支撑轴承轴向刚度的影响不明显;控制系统参数中,位置环比例增益对进给系统动态误差的影响显著,速度环比例增益的影响不明显。研究结果为实现进给系统动态误差的可预知和可控性奠定了理论基础。

关键词：进给系统机电-刚柔耦合动态特性动态误差