基于ANSYS的滚珠丝杠进给系统静动态特性分析

对一台数控车床滚珠丝杠进给系统的静、动态特性进行有限元分析,讨论了ANSYS中滚珠丝杠副结合面的建模方法。通过进给系统的死区误差和定位误差分析,校核了机床X向的定位精度和重复定位精度。并通过模态分析和谐响应分析,得到了机床进给系统固有频率和振动特性,为进给系统的合理使用和静、动态性能的提高提供了可靠的依据。     

数控机床进给系统滚珠丝杠刚度分析

滚珠丝杠作为数控机床进给系统的重要元件,其性能直接影响了进给系统的定位精度。对滚珠丝杠的刚度进行分析,通过理论计算和大型ANSYS分析软件两种方法分析了滚珠丝杠扭转刚度和轴向刚度对失动量的影响,为进给系统的机构设计和定位精度提高提供了可靠的理论依据。     

伺服进给系统滚珠丝杠CAD系统开发

通过对数控机床滚珠丝杠设计的理论分析,提出了滚珠丝杠的计算机辅助设计方法,在分析滚珠丝杠理论及结构类型的基础上,采用C语言、Access数据库,以C Builder为设计平台完成了交互式选择型号和计算的标准化,开发出CAD系统。应用实例表明,该系统界面设计和开发直观友好,使用快捷,方便产品设计者操作使用,可以提高滚珠丝杠设计效率和设计质量。     

高速加工中滚珠丝杠进给系统性能分析

本文指出了高速加工中滚珠丝杠进给系统高速化后所面临的一系列问题,并针对几个重要问题进行详细介绍,同时提出了改进措施。最后展望了高速加工中进给系统的发展前景。     

高速滚珠丝杠进给驱动系统机械模型的仿真研究

建立了高速滚珠丝杠进给系统的机械模型。重点分析了机械系统对整个进给驱动系统的影响,并利用MATLAB进行计算机仿真分析与研究。同时指出在高速加工过程中屈服形变引起的轨迹误差,并通过反复修改参数得到优化结果,从而找出进一步改进的措施。     

基于MATLAB/Simulink高速滚珠丝杠进给系统机械模型的仿真与分析

建立了高速滚珠丝杠进给系统的机械模型。重点分析机械系统对整个进给驱动系统的影响,并进行计算机仿真分析。通过实验数据分析掌握温度变化影响的效果。指出在高速加工过程中屈服形变引起的轨迹误差,并通过反复修改参数得到优化结果,并找出了进一步改进的措施。     

滚珠丝杠进给系统试验台与自动回程限位电路的设计与分析

设计并建立了高速加工性能试验台,在此基础上设计了试验台自动回程电路保证了试验的方便性。通过试验台的反复试验获得了相应的试验曲线,在此基础上对试验曲线进行了综合分析与研究,达到了预期对高速滚珠丝杠系统性能分析的目的。     

加工工件质量及安装位置对滚珠丝杠进给系统动态特性的影响

滚珠丝杠进给系统是数控机床的关键部件,其动态特性与运动精度紧密相关,对数控机床加工精度有重要影响。滚珠丝杠进给系统的动态特性具有明显的时变特征,为探究工件质量及放置位置对滚珠丝杠进给系统动态特性的影响规律,基于集中质量法构建了滚珠丝杠进给系统动力学模型,并利用有限元方法验证了模型精确度。基于所构建的动力学模型开展了工件质量及放置位置对滚珠丝杠进给系统动态特性的影响规律分析,构建了其响应面,结果显示,随着工件质量的增加,滚珠丝杠进给系统固有频率降低;工件位置离工作台重心越近,对系统固有频率影响越小。结果可用于实际加工过程中,指导工件的在工作台面的放置位置选择。     

数控机床双丝杠驱动直线进给系统静动态特性分析

双丝杠驱动进给系统在高速、高精和重载的机床上的应用日益广泛,其静动态特性的好坏对机床性能的影响十分突出。以数控机床双丝杠驱动直线进给系统为研究对象,用有限元法对其静、动态特性进行分析,并与单丝杠驱动直线进给系统进行对比。分析和对比结果表明:相对于单丝杠进给系统,在丝杠截面积相同情况下双丝杠进给系统静态刚度提高(34~37)%,沿丝杠轴向振动的振型下的固有频率提高21.2%,绕工作台法向的扭转振型下的固有频率高出34.1%,轴向薄弱环节下的共振频率亦高出21%。     

滚珠丝杠进给系统滚动结合部径向动态特性参数辨识

针对滚珠丝杠进给系统滚动结合部径向动态特性参数难以确定的问题,提出了一种进给系统在整机状态下滚动结合部径向动态特性参数辨识方法。该方法将丝杠简化为欧拉-伯努利梁,以建立在简谐激振力作用下丝杠轴向上各截面的径向振动方程;设计实验以测量丝杠上测量点的径向振动位移,结合丝杠径向振动方程所计算的理论值建立优化目标函数,基于人工鱼群算法优化识别出滚动结合部的径向刚度及径向阻尼参数。以自行研制的滚珠丝杠进给实验台为研究对象,采用该方法对其导轨副、两端轴承组及滚珠丝杠副滚动结合部的径向刚度与径向阻尼参数进行识别。实验结果表明：以该方法辨识的结合部的参数所计算的丝杠上测量点的径向振动位移与实验测试值之间的误差在3.0%以内,验证了该方法的正确性和有效性。     

滚珠丝杠误差检测的速度自适应系统

针对目前广泛应用的滚珠丝杠误差检测系统的不足,实现了速度自适应的滚珠丝杠误差检测系统.通过对原系统光栅信号的提取和应用,使滚珠丝杠误差检测中的计算机采样点数与滚珠丝杠检测长度保持严格一致,从而提高了各项误差检测计算的准确性.     

滚珠丝杠系统的热特性建模与分析研究

在研究国内外的滚珠丝杠现状的基础上,进行了滚珠丝杠系统的热特性建模与分析研究。利用Pro／E软件得到滚珠丝杠的CAD模型,并导入ANSYS有限元分析软件中,通过热分析与结构分析,获得高速滚珠丝杠的温度场,并在此基础上分析了滚珠丝杠的热变形及热应变,确定滚珠丝杠的热位移,从而为滚珠丝杠的优化设计提供了参考。     

带滚珠丝杠副的直线导轨结合部动态刚度特性

借助弹性力学中的赫兹接触理论,分析计算直线滚动导轨的线刚度、滚珠丝杠副和角接触球轴承的轴向刚度,建立带滚珠丝杠副的机床直线导轨结合部的动力学特性理论模型,开发了计算软件;以一款立式加工中心为研究对象,分析计算带滚珠丝杠副直线导轨结合部动态刚度,着重讨论工作载荷对结合部动态刚度的影响规律,基于有限元法分析含结合部动态参数的加工中心整机动态特性。研究结果不仅突破了目前机床直线导轨结合部刚度模型不考虑滚珠丝杠副之缺陷,而且与传统的参数识别法和有限元法相比,具有物理概念清晰、计算过程简单等特点。     

基于ADAMS的进给系统动特性研究

以高速高精度印刷线路板数控钻床滚珠丝杠进给系统为研究对象,利用ADAMS软件建立了滚珠丝杠进给系统的多刚体和多柔体动力学模型并进行了动力学仿真。通过对进给系统中主要零部件的刚度、质量等参数对系统动特性影响的研究,发现了提高联轴器以及滚珠丝杠的刚度对改善整个系统响应并不明显,而工作台的质量是系统动特性最为敏感的因素。所以要提高滚珠丝杠进给系统的动特性最有效的方法就是对工作台进行优化设计,在保证不降低其自身刚度的前提下,减少其质量,从而可以有效地提高系统的动特性,实际应用表明,这种方法是行之有效的。     

基于结合部刚度特性的滚珠丝杠进给系统动态特性分析

滚珠丝杠进给系统的动态特性对数控机床的定位精度、加工性能和振动等特性具有重要影响。针对滚珠丝杠进给系统理论建模中结合部刚度难以确定的问题,以自行设计制造的滚珠丝杠进给系统为研究对象,基于吉村允效法计算进给系统固定结合部的刚度;根据滚珠丝杠副、滚动导轨副和轴承结合部的共同特点,提出基于Hertz接触理论的进给系统滚动结合部刚度计算方法,建立进给系统的有限元模型。在此基础之上,对进给系统进行理论和试验模态分析,通过模态振型和固有频率的对比验证了有限元模型和滚动结合部刚度计算方法的正确性。根据所建立的有限元模型,着重分析工作台的质量和位置、滚珠丝杠副的刚度、滚动导轨副的刚度和轴承的刚度等参数对进给系统动态特性的影响。所提出的方法为机床滚动结合部刚度的识别提供了参考,研究结论为滚珠丝杠进给系统的改进设计和动态性能优化提供了依据。     

微型滚珠丝杠副传动系统的刚度算法

微型滚珠丝杠副应用于直升机飞机控制系统的执行机构－舵机。为确保该部件在高空受强烈振动，大载荷的恶劣环境下可靠工作，对微型滚型滚珠丝杠副在受拉伸或压缩载荷时，将其轴向静态刚度的计算法以及有关数学关系式作一归纳。     

精密高速滚珠丝杠副的发展及其应用

论述了什么是精密高速滚珠丝杠副，近年国内外精密高速滚珠丝杠副的发展动向，精密高速滚珠丝杠副与直线电动机的比较与选择，最后提出设计选用中需要考虑的一些问题。     

滚珠丝杠螺旋线误差电子齿轮检测法研究

针对目前滚珠丝杠螺旋线误差检测仪器的不足,研制开发了一套新的滚珠丝杠螺旋线误差测量仪,并提出了一种丝杠螺旋线误差电子齿轮检测法。采用双电机和双闭环系统,实现了螺旋线误差的高精度主动式动态测量。测头架安装在运动精度更高,更平稳的气浮托板上,测量精度更高。首先对检测装置的结构设计进行介绍,然后,对仪器的测量精度进行了分析,最后,以测量仪为研究工具,提出一种电子齿轮的检测法,并进行了相关实验研究,验证了方法的可行性。     

数控超长滚珠丝杠磨床设计

SK7450×9000数控丝杠磨床主要用于超长精密滚珠丝杠外圆和滚道的磨削,它从工艺装备上解决了国内外7m以上滚珠丝杠精磨外圆和滚道时需二次装夹和对接磨削的问题。文章介绍了该机床的结构特点和设计思路,对涉及的多项关键技术如:多功能设计、整机热平衡技术、滚柱导轨和阻尼滑块的应用技术和新型数控金刚滚轮砂轮修整装置设计等作了进一步的论述。指出了数控超长滚珠丝杠磨床的发展方向。