影响数控机床工作台振动特性的参数分析

利用拉格朗日方程和能量原理建立了数控机床进给系统的数学模型,分析了各参数对工作台振动位移的影响。按正交试验的结果,得出了影响工作台振动位移最大的3个因素,分别为丝杠的导程h、工作台的质量m和工作台与丝杠连接的纵向接触刚度kn。在进给系统试验台上测量滚珠丝杠的轴向振幅及扭转振幅,得出与理论分析相同的结果,即:丝杠的导程越大,工作台的质量越大,工作台的轴向振幅越大;工作台与丝杠连接的纵向接触刚度越大,工作台的轴向振幅越小。     

数控机床进给系统轴向定位精度分析

滚珠丝杠副作为精密、高效的传动元件在精密机床、数控机床中得到广泛应用。在数控机床的进给传动系统中,经常采用滚珠丝杠作为传动元件,其轴向定位精度直接影响了数控机床的整体性能。在数控机床的设计使用中,会有诸多因素对滚珠丝杠轴向定位精度造成影响,本文对这些因素进行分析,并提出一些相应的应对措施。1.滚珠丝杠系统轴向刚度随着数控机床的发展,快移速度及进给速度要求不断提高,导致滚珠丝杠系统所承受的轴向力越来越大。     

数控机床进给轴的安装与检测技术

进给轴是数控机床实现进给运动的主要部件,它的装配质量好坏直接影响到数控机床的传动精度和定位精度.从数控机床进给轴的基本组成入手,阐述了进给轴的主要组成部分的安装与检测方法,为数控机床的装配打下基础.     

端块式滚珠丝杠副振动特性分析

为了分析高速下滚珠丝杠副的振动特性,以端块式滚珠丝杠副为研究对象,考虑螺母移动下的动态特性,建立了滚珠丝杠副的振动模型。首先基于可考虑螺母滚道与丝杠滚道接触界面润滑作用的刚度和阻尼矩阵,建立了柔性滚珠丝杠副的混合模型;其次在滚珠丝杠振动与噪声测试实验台上对振动数据进行了采集与分析;最后利用振动模型并结合实验,分析了不同转速和螺母位置的改变对其振动的影响。分析结果表明,螺母在整个振动系统中扮演着移动支撑的角色,螺母的移动对滚珠丝杠副的振动特性有显著影响。     

第二讲 数控机床进给系统设计（之一）

叙述数控机床进给系统的传动设计及主要传动件滚珠丝杠及其支承的设计计算。     

高速数控机床机械性能仿真分析与研究

建立了滚珠丝杠进给系统仿真参数的同时建立了伺服闭环控制模型,并在此基础上对加工中直线切削和圆周运动存在的各种偏差进行了仿真分析,提出了在高速加工中有效减小滚珠丝杠进给系统弹性变形的措施。     

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。     

高速数控机床三种进给系统的分析与评价

本文在明确了高速加工对机床进给系统的要求的基础上，讨论和比较分析了滚珠丝杠、直线电机和并联虚拟轴机构等三种高速进给方式的性能、特点、存在问题及其解决办法，指出了它们各自的适用范围和应用前景。     

丝杠进给系统的振动模态耦合分析

随着现代机床高速高加速化发展,对进给系统提出了更高的要求。为研究丝杠进给系统的振动模态,利用拉格朗日方程建立了考虑丝杠轴向和转角运动耦合的系统运动方程,并利用里兹级数展开对其各阶模态在不同丝杠导程下耦合特性进行分析,同时分析了工作台位置和负载质量变化对丝杠振动频率的影响。通过分析发现丝杠导程决定了轴向和转角的模态耦合程度,而且随着工作台位置和负载质量的变化,丝杠各向振动频率也随之变化。结论为实现机床虚拟设计提供相关理论依据,为实现主动设计与高性能控制奠定了基础。     

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%。     

船舶模型阻尼减振试验研究

采用船舶模型粘贴橡胶阻尼材料进行整船舱室减振试验研究,分别采集了甲板和舱底的振动加速度,计算得出了粘贴橡胶阻尼材料前后的减振量。试验研究表明,阻尼材料对不同频率段和不同舱室会产生不同的减振效果,这对阻尼技术在船舶减振工程上的应用具有一定的指导意义。     

压电智能控制在主动隔振中应用研究

在工程中改变支承结构的刚度或阻尼 ,可达到主动隔振 ,并安全通过共振区 ,随着智能材料的发展 (如压电材料、电流变体、记忆合金 ,光纤等 ) ,使将支承结构刚度和阻尼做成可变的成为可能 ,本文研究了压电控制系统在主动隔振的应用     

基于压电摩擦阻尼的四参数隔振系统等效建模与频变阻尼特性分析

在轨卫星搭载的高精度有效载荷对环境微振动异常敏感,从而对隔振系统的振动衰减性能提出了更高的要求。传统两参数被动隔振系统提高隔振性能时,常采用添加定常阻尼进行能量耗散的方式,但存在低频共振峰抑制与高频快速衰减不能兼顾的固有矛盾问题。为了解决这一问题,一种能够实现阻尼特性基于频率变化的四参数隔振系统被提出,采用归一化方法建立其系统传递率与等效阻尼理论模型,并与两参数和三参数隔振系统进行对比分析。基于四参数系统的频变阻尼等效理论,设计一种基于压电陶瓷致动器产生摩擦阻尼的具象化四参数隔振系统,考虑非线性摩擦阻尼的融合问题,并分析中间等效质量参数对阻尼频变特性的影响规律,最后对其频变阻尼特性和隔振性能进行了仿真与实验验证。结果表明：时域上,四参数隔振系统对随机信号的隔振率达到91.1%;频域上,相较常值小阻尼系统,四参数隔振系统在低频共振处的峰值性能提升5.46dB,且高频段保持相近的快速衰减,表现出低频大阻尼、高频小阻尼的频变阻尼特性。仿真与实验结果均表明,系统能够解决被动隔振系统中存在的高低频隔振性能之间的矛盾问题。     

非线性随机振动系统的阻尼模糊控制

建立了非线性随机振动阻尼模糊控制系统的力学模型;针对该模型内的模糊控制器的参数确定问题;提出了基于细菌遗传机理的局部改进遗传算法;解决了该遗传算法与模糊控制理论应用于非线性随机振动系统阻尼控制的有关问题;给出了仿真实例。     

舰载天线稳定平台振动分析与减振设计

振动和冲击直接影响稳定跟踪平台的可靠性和稳定性。在确定振动相关参数基础上，利用虚拟样机技术对减振器进行设计分析，选择了具体型号，在2-60Hz的各个频率段内进行增加减振器后振动频率的仿真分析，取得良好减振效果。     

基于速度阻尼的位置/压力切换控制模型

位移与压力之间的稳定快速切换直接影响自动化设备的运动速度与定位精度。针对传统直接力/位切换的不足,提出了一种基于速度阻尼思想的位移与压力切换控制方法。该方法通过改变速度环的参数来改变阻尼参数,实现了位置/压力控制的平稳切换。更重要的是,压力加载过程中,该控制具有明显的振动抑制作用。试验结果表明,与直接力/位切换方法相比,采用速度阻尼方法的控制系统更精确与快速,压力加载阶段力的波动接近±0.3N。     

油阻尼减振技术实验数据处理方法研究

通过对油阻尼振动实验数据处理方法的初步研究,总结出了一套适用于油阻尼振动实验数据处理的方法,为今后的油阻尼振动实验数据处理提供了工具,同时对其他类型阻尼的振动实验的数据处理也具有一定的指导作用。     

电梯运行振动原因及减振方法探讨

电梯的振动一直是电梯安装、大修改造及运行过程中难以解决和控制的问题.文中主要从机械和电气部分两个方面分析了电梯振动的原因及相应减振对策,探讨了抑制电梯振动的方法,对解决类似以振动问题有较为实际的参考价值.     

温度对橡胶隔振器刚度阻尼特性的影响

在不同温度( 20~80 ℃ )下对橡胶材料进行了单轴静态拉伸试验与动态频率扫描试验,分析了应力应变关系、储能模量及损耗模量随温度的变化规律,拟合获得了不同温度下表征橡胶力学性能的超弹性和粘弹性本构模型参数。对某倒 V 形橡胶隔振器进行了不同温度本构参数下的静态与动态仿真,结果表明,温度对橡胶隔振器力学性能有较大影响,研究结果可为橡胶隔振器的工程应用提供参考。     

基于并联机构的具有冗余自由度四自由度弹性阻尼减振装置研究

采用多自由度并联机构作为基体，在原机构原动件处辅以可控弹性阻尼装置，运用反向自适应原理，模拟橡胶，较好地解决了多自由度减振问题。以航行中船舶仪器设备需三维隔振为例，分析了船舶仪器设备的减振要求，采用三自由度或具有冗余四自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置，介绍了该减振装置的结构及有关参数的设计方法，理论分析与动态模拟及试验结果一致，说明该减振装置的分析方法是正确的，可推广到其他要求多维减振的设备上。