滾動直線導軌可動結(jié)合部動力學建模及參數(shù)識別方法研究.pdf

1、高速、高精、低噪加工是現(xiàn)代數(shù)控機床的必然發(fā)展趨勢,而機床動態(tài)性能的好壞直接影響著機床的加工性能。據(jù)研究表面,機床結(jié)合部的特性是機床整體動態(tài)性能的關(guān)鍵影響因素,因此要預測和提高機床的整體動態(tài)性能就必須對機床結(jié)合部的特性進行深入研究。滾動直線導軌副作為機床上典型的可動結(jié)合部,對機床的動態(tài)性能影響很大,本文基于此對滾動直線導軌副可動結(jié)合部的特性進行了相關(guān)的研究。
　　首先,利用多點動力學建立起滾動直線導軌可動結(jié)合部的動力學模型,把滾動直

2、線導軌可動結(jié)合部視為一個獨立的無質(zhì)量的八結(jié)點六面體單元,充分考慮了每個結(jié)點之間的相互耦合關(guān)系,更能準確的反應(yīng)滾動直線導軌可動結(jié)合部的動力學特性。
　　其次,基于建立的滾動直線導軌副可動結(jié)合部動力學模型以及LMSTest.Lab振動測試與分析系統(tǒng)的滾動直線導軌試副件模態(tài)試驗分析,采用理論建模與模態(tài)試驗相結(jié)合的方法進行其可動結(jié)合部動力學參數(shù)的識別。
　　試驗選用凱特精機公司生產(chǎn)的數(shù)控機床上常用的滾動直線導軌副,共8種型號(單圓弧

3、和雙圓弧)16副為研究對象。根據(jù)產(chǎn)品的相關(guān)參數(shù)和幾何尺寸關(guān)系建立起了該滾動直線導軌副產(chǎn)品系列的三維參數(shù)化模型庫,為滾動直線導軌副的有限元模態(tài)分析以及整機的建模提供便利。通過對滾動直線導軌副的模態(tài)試驗提取相應(yīng)的頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣,利用非線性最小二乘法的優(yōu)化方法進行滾動直線導軌副可動結(jié)合部的參數(shù)識別,將識別出的可動結(jié)合部剛度矩陣通過DMIG卡代入到有限元模型中進行模態(tài)分析計算,最后采用振型相似比較固有頻率的方法進行比較,分析計算結(jié)果與模態(tài)試驗