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滚珠丝杆进给系统的多自由度柔体建模研究

机床与液压 2018年第11期46卷 149-154页

作者：王洪益宜宾职业技术学院四川宜宾644003

考虑滚珠丝杠进给系统的机电耦合特性,对系统结构进行分块细化,降低系统的耦合复杂度,提出了丝杠进给系统的分-总式建模方法。将滚珠丝杆系统作多自由度柔体处理,综合考虑系统的弯曲、扭转及沿丝杠轴向的变形,基于动力学理论,采用瞬时... 详细信息

考虑滚珠丝杠进给系统的机电耦合特性,对系统结构进行分块细化,降低系统的耦合复杂度,提出了丝杠进给系统的分-总式建模方法。将滚珠丝杆系统作多自由度柔体处理,综合考虑系统的弯曲、扭转及沿丝杠轴向的变形,基于动力学理论,采用瞬时变分法,推导出滚珠丝杠进给系统动力学模型,分析得出基于系统结构柔性影响与丝杠轴弯曲剪切综合变形而引起的耦合影响,不同于以往滚珠丝杠进给系统集中质量模型(混合模型)下各向振动之间的耦合影响及振动方程。通过振动实验,借助主分量分析法验证了所建立的动力学模型的正确性,为后续的丝杠进给驱动系统的动力学分析提供研究依据。

关键词：滚珠丝杠进给系统耦合主分量分析柔性体

丝杠-螺母预紧力对机床进给系统热特性的影响分析

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现代制造工程 2019年第10期 117-123页

作者：杨小锋石艳胥云廖映华李志荣四川理工学院宜宾644000 四川省过程装备重点实验室宜宾644000

滚珠丝杠作为机床进给系统最主要的定位、传动部件,其热变形直接影响着机床的加工精度。为了减小丝杠-螺母副预紧力对机床进给系统热特性的影响,以某高速五轴联动龙门加工中心的X向进给系统为研究对象,充分、合理地模拟实际工况,运用有... 详细信息

滚珠丝杠作为机床进给系统最主要的定位、传动部件,其热变形直接影响着机床的加工精度。为了减小丝杠-螺母副预紧力对机床进给系统热特性的影响,以某高速五轴联动龙门加工中心的X向进给系统为研究对象,充分、合理地模拟实际工况,运用有限元分析软件对比分析丝杠-螺母副在不同预紧力情况下滚珠丝杠进给系统的温升以及变形情况,为机床滚珠丝杠设计阶段预紧力的选取提供理论指导。结果表明:丝杠-螺母副预紧力的变化对丝杠本身的温升影响不大,但对电动机端轴承的发热有较大影响。对于高速机床,选取5%或者8%的预紧力最佳。

关键词：进给系统滚珠丝杠预紧力热误差热特性

基于S变换和XGBoost算法的进给系统轴承故障诊断方法

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机械设计与研究 2020年第4期36卷 69-74页

作者：房昕宇金隼唐水龙上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交大智邦科技有限公司上海201306

为解决生产加工过程中进给系统滚动轴承故障特征难提取、传统分类算法故障识别效率和精度较低的问题,本文提出一种基于S变换-奇异值分解和极端梯度提升(XGBoost)算法的进给系统轴承故障诊断方法。首先对采集的振动信号进行S变换和奇异... 详细信息

为解决生产加工过程中进给系统滚动轴承故障特征难提取、传统分类算法故障识别效率和精度较低的问题,本文提出一种基于S变换-奇异值分解和极端梯度提升(XGBoost)算法的进给系统轴承故障诊断方法。首先对采集的振动信号进行S变换和奇异值分解提取特征;然后利用获取的特征矩阵,建立XGBoost故障识别模型。实验结果表明S变换-奇异值分解方法能够有效捕获滚动轴承故障特征,XGBoost较其他算法在故障识别中具有更高的准确性和辨识效率。

关键词： S变换奇异值分解 XGBoost 进给系统滚动轴承故障诊断

高速滚珠丝杠进给系统参数辨识方法与实验研究

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机床与液压 2020年第11期48卷 92-98,133页

作者：邵瑞影王洪军姜宝华齐强王海艳青岛黄海学院智能制造学院山东青岛266427 青岛万宝压缩机有限公司山东青岛266427 青岛滨海学院机电工程学院山东青岛266555

为了有效改善高速滚珠丝杠进给系统的伺服控制性能,提出对进给系统刚体和振动进行辨识的方法,设计并搭建高速滚珠丝杠进给实验平台。采用时域与频域辨识方法得到系统基础参数,通过增广最小二乘法可辨识实验平台的转动惯量、阻尼及库仑摩... 详细信息

为了有效改善高速滚珠丝杠进给系统的伺服控制性能,提出对进给系统刚体和振动进行辨识的方法,设计并搭建高速滚珠丝杠进给实验平台。采用时域与频域辨识方法得到系统基础参数,通过增广最小二乘法可辨识实验平台的转动惯量、阻尼及库仑摩擦,并用卡尔曼滤波确定摩擦模型。通过正弦扫频辨识方法得出系统频响函数,并通过峰值法与最小二乘法获得实验平台的轴扭振动传递函数及频响函数。通过实验测试工作台不同位置及不同质量对系统振动特性的影响;将辨识获得的传递函数、频响函数与实验值对比,验证了模型的准确性。

关键词：高速滚珠丝杠进给系统参数辨识方法

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卧式数控旋压加工中心进给系统动态特性研究

锻压技术 2018年第3期43卷 100-106页

作者：余艺徐晓程秀全夏琴香华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640 广州民航职业技术学院飞机维修工程学院广东广州510403

进给系统动态特性是实现数控旋压加工中心高速、高效、高精度要求的关键因素。在构建卧式数控旋压加工中心进给系统动态参数模型的基础上,采用ADAMS软件建立进给系统的多刚体及刚-柔混合虚拟样机模型,通过运动学及动力学仿真,获得快速... 详细信息

进给系统动态特性是实现数控旋压加工中心高速、高效、高精度要求的关键因素。在构建卧式数控旋压加工中心进给系统动态参数模型的基础上,采用ADAMS软件建立进给系统的多刚体及刚-柔混合虚拟样机模型,通过运动学及动力学仿真,获得快速定位过程中工作台的运动曲线及丝杠轴的驱动转矩与驱动功率曲线。结果表明：刚-柔混合模型获得的工作台运动曲线在达到进给系统连续平稳运动要求的同时,相比多刚体模型更符合实际运动情况;丝杠轴的最大驱动转矩与驱动功率均小于伺服电机的额定转矩与额定功率,说明虚拟样机满足设计要求,可为物理样机的研制提供设计依据。

关键词：进给系统虚拟样机多刚体模型刚-柔混合模型动态特性

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直线型超声电机在机床进给系统中的应用

组合机床与自动化加工技术 2004年第5期 32-34,36页

作者：刘落实张铁民张建桃华南农业大学工程学院广东广州510642

文章简要比较了直线电机驱动和传统滚珠丝杠机床进给驱动的优缺点及直线电磁电机存在的问题 ;详细介绍了直线超声电机的运动机理 ,直线型超声电机相对于电磁式直线电机的优点和直线型超声电机的国内外发展和研究现状 ;并综述了直线型超... 详细信息

文章简要比较了直线电机驱动和传统滚珠丝杠机床进给驱动的优缺点及直线电磁电机存在的问题 ;详细介绍了直线超声电机的运动机理 ,直线型超声电机相对于电磁式直线电机的优点和直线型超声电机的国内外发展和研究现状 ;并综述了直线型超声电机在机床进给系统中的应用研究现状。

关键词：机床进给系统直线电机超声电机

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阻尼特性对数控机床进给系统颤振的影响分析

组合机床与自动化加工技术 2016年第8期 108-110,128页

作者：杨家锐刘念聪曾浩然陈建龙耿伟涛成都理工大学核技术与自动化工程学院成都610059

以数控机床进给系统为研究对象,对其进行分析并建立了数学模型,利用MATLAB/SIMULINK对系统进行了动力学仿真,研究表明系统存在着严重颤振现象。通过等比例增加各参数值的方式对进给系统主要零部件的质量、阻尼系数等进行了分析,发现影... 详细信息

以数控机床进给系统为研究对象,对其进行分析并建立了数学模型,利用MATLAB/SIMULINK对系统进行了动力学仿真,研究表明系统存在着严重颤振现象。通过等比例增加各参数值的方式对进给系统主要零部件的质量、阻尼系数等进行了分析,发现影响工作台颤振的主要因素为丝杠综合阻尼,并通过取较稳定区间内最大加速度幅值的方式分析了各影响因素与颤振之间的变化关系,为进给系统的结构优化和机床减振提供了理论依据。

关键词：进给系统阻尼系数颤振仿真