銑車復合加工中心雙驅進給系統(tǒng)靜動態(tài)特性研究.pdf

1、現(xiàn)代機床正朝著高速度、高精度、大負載的方向發(fā)展，作為數(shù)控機床的重要組成部分，進給系統(tǒng)靜動態(tài)特性的好壞直接影響機床的加工質量和加工效率。本文以銑車復合加工中心雙驅進給系統(tǒng)為研究對象，綜合運用了理論建模、有限元分析、虛擬樣機等技術手段對雙驅進給系統(tǒng)進行靜力學及動力學研究與仿真，取得了以下研究成果：
　　(1)建立了雙螺母預緊滾珠絲杠副的軸向接觸剛度模型。考慮了結合部的影響，利用Workbench軟件建立了雙驅進給系統(tǒng)的有限元模型，并對

2、其進行靜力學仿真，得到了雙驅進給系統(tǒng)在典型銑削工況下的靜力變形云圖。對單驅進給系統(tǒng)進行靜態(tài)特性分析，并和雙驅進給系統(tǒng)靜態(tài)特性分析結果進行對比，證明了雙驅進給系統(tǒng)的靜態(tài)特性優(yōu)于單驅進給系統(tǒng)。
　　(2)根據(jù)機械振動理論，推導出了絲杠整體的的振型函數(shù)和振動頻率方程，考慮滾珠絲杠副、直線導軌副及支承軸承結合面的影響，對雙驅進給系統(tǒng)進行了動力學建模，并根據(jù)拉格朗日方程推導出了雙驅進給系統(tǒng)的振動微分方程。獲得了雙驅進給系統(tǒng)的質量矩陣、剛度矩

3、陣、阻尼矩陣。
　　(3)建立了10組融入結合面特性的雙驅進給系統(tǒng)有限元模型，分別對10組有限元模型進行模態(tài)分析，研究了絲杠跨距和導軌跨距對雙驅進給系統(tǒng)動態(tài)特性的影響規(guī)律，在模態(tài)分析的基礎上對原雙驅模型進行了諧響應分析，分析了阻尼對雙驅進給系統(tǒng)動態(tài)特性的影響，并提出了相應的改善措施。最后對雙驅進給系統(tǒng)中的滾珠絲杠副進行了模態(tài)分析，研究了支承方式和螺母位置對滾珠絲杠副動態(tài)特性的影響。
　　(4)利用虛擬樣機軟件ADAMS對雙驅