導引頭伺服機構動態(tài)裝調(diào)關鍵技術研究.pdf

1、裝配體是由結構各異、材料多變、功能不同的零部件通過點、線、面的接觸方式組裝而成，彼此之間以相對靜止或運動的方式來完成特定功能。裝配是機械加工制造的最后環(huán)節(jié)，其任務是按照裝配工藝方案將孤立的零部件個體兩兩接觸以類似堆積木的方式組裝成產(chǎn)品整體。裝配工藝參數(shù)規(guī)定了具體裝配操作環(huán)節(jié)的量化指標，關系到零部件結合面之間的作用方式和松緊程度，是直接影響產(chǎn)品功能、性能和效能的決定性因素之一。論文主要從結合面接觸特性的機理出發(fā)，建立了從裝配工藝參數(shù)到裝配

2、體動力學性能之間的雙重映射關系，基于有限元理論建立了裝配體多剛體柔性聯(lián)接動力學模型，結合平行控制的計算實驗思想，獲取大量裝調(diào)數(shù)據(jù)并挖掘裝調(diào)知識，主要內(nèi)容如下：
　　1.擴展了裝配工藝參數(shù)與結合面剛度、阻尼映射關系：機械結合面接觸剛度、阻尼特性對裝配體動力學特性有重要影響，屬于“柔性單元”，當受到動載荷作用時會產(chǎn)生微小的相對線位移或角位移。結合面之間的接觸特性是由裝配時的裝配工藝參數(shù)和本身的結構屬性來決定的，基于Hertz理論和分形

3、幾何理論，從宏觀和微觀相結合的角度，擴展了Hertz接觸理論的應用范圍并簡化了操作過程，擴展了M-B分形接觸模型的局限性，分別建立了M-B雙分形模型、曲面分形模型和串聯(lián)分形模型，搭建起裝配工藝參數(shù)和機械結合面接觸剛度、阻尼之間更精確的函數(shù)關系。
　　2.建立了裝配體的多剛體柔性聯(lián)接動力學模型：結合面接觸剛度、阻尼的引入將結合面從剛性聯(lián)接轉(zhuǎn)變成柔性聯(lián)接，能將有限元理論從微觀領域向宏觀領域擴展。整個裝配體被視為一個整體，通過類似“網(wǎng)格

4、劃分”的方式離散出不同的零部件“單元”，各“單元”之間以點、線、面方式通過剛度、阻尼的柔性聯(lián)接，形成柔性“節(jié)點”，建立“單元體”動力學方程，遵從整體的變形協(xié)調(diào)原則和物理幾何約束，將各“單元體”有機拼裝，組裝成整體的動力學方程。整個流程完全模擬有限元理論的規(guī)范化建模過程，能方便地建立裝配體的多剛體柔性聯(lián)接動力學模型。
　　3.構建了從裝配工藝參數(shù)到裝配體動力學特性雙重映射的計算實驗模型：依據(jù)結合面形狀尺寸、運動方式和接觸形態(tài)將裝配體

5、聯(lián)接副進行簡化和分類，分成螺栓聯(lián)接、孔軸配合、齒輪傳動和軸承支撐，解算獨立聯(lián)接副接觸剛度、阻尼和動力學特性的映射關系，通過從分到總的方式拼裝成整機動力學模型，由此實現(xiàn)了從裝配工藝參數(shù)到裝配體動力學特性的雙重映射，打通了從理論上研究裝配工藝參數(shù)對產(chǎn)品動態(tài)性能影響規(guī)律的線路。結合計算機輔助優(yōu)化軟件和平行控制理念，通過虛實結合的方式實現(xiàn)閉環(huán)式的相互反饋和矯正優(yōu)化。
　　4．提取了計算實驗數(shù)據(jù)中隱藏的裝調(diào)知識：計算實驗能獲得大量裝調(diào)數(shù)據(jù)，