基于磁流变阻尼器的滚珠丝杠进给系统主动抑振研究

针对滚珠丝杠进给系统轴向振动影响工件的加工质量和精度保持性的问题,将磁流变阻尼器应用于机床滚珠丝杠进给系统轴向抑振。设计磁流变阻尼器,进行磁流变阻尼器阻尼特性试验,采用最小二乘法和BP神经网络对阻尼力进行了辨识。建立带有磁流变阻尼器的机床滚珠丝杠进给系统单自由度振动模型,基于Runge-Kutta法计算了系统的动态响应。通过数值计算发现：阻尼器输入电流由零逐渐增大时,系统能够快速趋向于稳定;由幅频曲线可以看出,磁流变阻尼器抑制滚珠丝杠进给系统的振动是可行的。最后试验验证了磁流变阻尼器能够很好地抑制滚珠丝杠进给系统的振动。     

坡口机床进给丝杠副刚度计算

坡口机床进给系统中自激振动是制约加工效率的主要原因,有很大一部分振动来源于进给丝杠副。应用机床动力学理论建立进给系统自激振动力学模型并进行理论分析,计算不同支承方式下丝杠轴向刚度和螺母结构刚度,提出采用两端固定支承和双螺母的结构,可有效提高刚度、抑制振动现象发生。     

机床进给爬行时的运动模型与振动方程

本文讨论了机床进给系统中因运动部件移动速度较低，因而产生爬行现象的自激振动机理。并通过对进给系统建立运动模型、导出振动方程从而对爬行现象进行了理论分析。     

大型立加机床进给系统刚柔耦合分析

进给系统作为立式加工中心的重要部件之一,其振动特性对产品的加工质量具有重要影响。以某大型立式加工中心为研究对象,建立了滚珠丝杠进给系统的刚柔耦合模型,分析进给系统的丝杠动态特性,研究了丝杠在不同转速范围内的振幅变化规律,分析了滚珠丝杠的静态和动态力学响应。模拟仿真的结论验证该大型立加机床进给系统能达到设计要求,并为大型立加机床进给系统的设计优化提供了理论依据。     

数控机床伺服进给系统不对中误差的研究

研究数控机床伺服进给系统编码器和连轴器安装不对中与机床控制精度的关联。分析不对中机制,建立不对中振动模型,探讨其对电机输出转矩以及机床伺服进给误差的影响。     

立卧进给系统多柔体模型丝杠振动仿真分析

以高精密立式和高精密卧式机床为研究对象,利用FEM技术建立高精密立式和卧式机床的进给系统刚性模型,然后利用VP技术对各零部件进行网格划分,替换刚性体,建立起进给系统多柔体模型。通过添加不同方向的切削力分别建立高精密立式和卧式机床多柔体模型。研究立式机床和卧式机床进给系统丝杠振动特性的不同,对比其在一定范围内的精确度,以选择合适的机床。论文中选择高精度的卧式机床。     

进给爬行时临界驱动速度的计算与分析

讨论了机床进给系统中因驱动件运动速度低,因而产生爬行现象的自激振动机理。通过对进给系统建立运动模型,导出了产生爬行现象的最低临界驱动速度的计算公式,对生产实践具有一定的指导意义。     

机床进给系统滚珠丝杠轴向非线性振动分析

将机床进给系统滚珠丝杠简化为Timoshenko梁,对滚珠丝杠进行受力分析,建立滚珠丝杠的运动微分方程。采用假设模态法,对运动微分方程进行化简,得到丝杠轴向振动方程,轴向振动方程满足Duffing方程形式,轴向振动具有非线性特征。利用MATLAB对Duffing方程进行数值仿真,研究丝杠长度、激振力和阻尼系数对振动的影响,得到轴向振动的相轨迹图和截面,分析轴向振动的稳定性和周期性。相图极限环封闭,轴向振动具有两个中心型奇点分布在原点两侧,奇点对振动具有吸引作用,使系统轴向振动在奇点附近达到稳定状态,Poincare截面显示轴向振动出现混沌运动、拟周期运动或周期运动,奇点位置随振动系统参数变化,但分布情况不变化。周期性随着激振频率和阻尼系数的增大而增强。试验验证了机床滚珠丝杠进给系统轴向振动存在混沌运动。为滚珠丝杠进给系统的动态特性分析和结构参数优化提供了一定的理论基础。     

基于模态实验的机床进给系统的分析

基于模态分析理论,应用锤击法对机床进给系统进行了实验模态分析。研究了该机床进给系统的动态特性,获得了该机床进给系统的固有频率、阻尼比和模态振型。通过对机床进给系统各阶模态振型的分析,找到了结构的薄弱环节,并为进行机构优化设计提出了改进措施。     

基于模态实验的机床进给系统研究与分析

基于模态分析理论，应用锤击法对机床进给系统进行了实验模态分析。研究了该机床进给系统的动态特性，获得了该机床进给系统的固有频率、阻尼比和模态振型。通过对机床进给系统各阶模态振型的分析，找到了结构的薄弱环节，并为进行机构优化设计提出了改进措施。     

数控机床进给系统静动态特性分析

进给系统作为数控机床的主要组成部分,其性能直接影响机床的加工精度和加工效率,对其静动态特性进行分析有着重大的意义.运用有限元方法对数控机床进给系统进行静动态特性分析,得到进给系统的静力变形云图、固有频率以及振动特性.分析结果表明:进给系统最大变形为5.6μm、最大屈服应力为2.8 MPa、安全系数达到15,均符合要求,...     

砂轮进给速度对成形磨削振动特性影响的试验研究

基于数控成形磨齿机加工齿轮的几何原理和机床运动学原理,建立磨削力简化模型,经磨削力经验公式计算得出砂轮进给速度与磨削力关系,分析磨削力在不同砂轮进给速度下的变化趋势。通过搭建振动测试平台,采集振动信号,对振动信号进行快速傅里叶变换,分析不同砂轮进给速度下振动信号的变化,进而得出砂轮进给速度、磨削力和振动特性之间的关系,为提高齿面磨削质量提供了参考依据。     

高精密机床进给系统模型降阶技术

文章提出运用动态子结构降阶法目的为提高高精密机床的精密性仿真效率,即利用ADAMS建立高精密机床的仿真模型,然后对其进行振动仿真,期间利用FD 3D阻尼器非常有效的对进给系统的螺栓连接进行多自由度的模型降阶,使得振动仿真更加精确,计算更加快速。     

基于ADAMS的数控机床进给系统动力学仿真

为了分析机床进给系统在零件加工时对其精度影响,利用三维造型软件Solid Works建立数控机床进给系统的动力学模型;利用Ansys分别建立丝杠和工作台的有限元模型,将模型导入Adams,对数控机床进给系统进行振动仿真。结果表明:固定转速下,工作台在不同位置的振幅不同,改变转速其规律相近;在不同转速下,速度越大,工作台振幅越大,并呈线性关系。     

特性参数对进给系统工作台扭转-纵向振动的影响分析

以数控机床进给系统为研究对象,运用第二类拉格朗日方程理论建立了系统扭转-纵向的耦合动力学模型,并利用四阶龙格-库塔法对方程进行了数值求解。采用等倍数法增加各参数值,进而求取了不同参数下的工作台速度最大振动幅值。在此基础上,分析了丝杠与螺母结合部轴向刚度、联轴器刚度、轴承刚度三个因素对进给系统工作台轴向振动的影响,并分析了在变导程下增加结合部等效扭转刚度对工作台扭转振动的影响。研究结果表明,随轴向刚度的增加工作台轴向振动幅值都呈减弱的趋势,螺母结合部轴向刚度是影响工作台轴向振动最大的因素,联轴器刚度是影响最小的因素。导程越大,工作台扭转振动幅值越大,等效扭转刚度对工作台扭转振动的影响率越明显。为进给系统的研究提供了理论参考,并为机床减振和结构优化提供理论依据。     

直线电机高速进给系统性能优化研究

高速切削技术越来越引起人们的关注。实现高速切削的关键技术之一,是开发具有高速能力的高性能数控机床。机床主轴的转速近年来有很大的提高,而机床进给系统大我仍采用滚珠丝杆传动的方式,使机床的最大进给速度受到限制,阻碍了机床高速性能的进一步发挥。本文介绍了一种采用直线电机直接驱动的机床高速进给系统。采用非线性系统稳定性分析的方法确定系统的参数,并对伺服系统性能进行实验研究。实验证明,用这种方法优化该类系统     

基于机床进给伺服系统中频振动抑制研究

伺服系统以其高性能、高精度等优势被广泛应用于数控机床和机器人上。机床进给伺服系统中由于滚珠丝杠等传动装置刚度有限,柔性连接方式易引发振动而影响其稳定性与精度。针对旋转进给伺服系统中存在的中频振动,提出一种基于二阶状态观测器的速度扰动观测补偿中频振动抑制方法,由速度观测器观测出的速度与实际速度反馈相减,通过带通滤波提取振动信号,作为补偿给到速度反馈上,抵消系统振动,提高系统带宽并保持稳定性和精度。最后在不同的速度环增益下,通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。     

丝杠驱动进给系统径向刚度和阻尼辨识

丝杠驱动进给系统的径向振动特性直接影响机床加工精度和可靠性,其径向振动特性主要受到轴承、螺母和导轨的径向刚度、阻尼的影响。当前,各部件之间的结合面参数辨识方法还不成熟,因此,文中基于Timoshenko梁的传递矩阵法预测进给系统频响函数,并利用改进的粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization)最小化理论和实验结果,辨识轴承、螺母和导轨的径向刚度、阻尼。比较结果发现,预测和实验结果一致性较好,表明文中提出的辨识方法能够有效辨识进给系统结合面参数。     

重型数控卧式车床进给系统动力学分析

重型数控卧式机床进给系统在低速运行时,易产生爬行现象,严重影响机床的加工精度、表面粗糙度和定位精度。应用齿轮系统动力学理论分析进给系统的爬行机理,建立进给系统动力学模型,利用Newmark数值方法求解该动力学模型,并采用LMS Virtual.Lab Motion软件模拟进给系统拖板箱的进给位移,为爬行问题的解决奠定基础。     

测量和记录动力头滑套纵向自振用的仪表

在组合机床及其它机床动力头滑套工作进给的过程中,有时产生纵向摩擦自振。在车床的进给机构中,倘若进给传动装置的刚度不高和滑动导轨中的摩擦力相当大时也可能产生这种自振。纵向自振会破坏机床进给机构的正常工作,促使振动产生,降低刀具的耐用度和使加工质量变坏。研究纵向自振的性质及其产生的规律有助于确定最有效地防止自振的方法。为了记录动力头滑套的纵向自振,设计了一种使用电阻丝傅感器的简易仪表结构(见图)。在用螺钉而