基于剛?cè)狁詈系闹本€運(yùn)動(dòng)平臺(tái)粘滑振動(dòng)研究.pdf

1、隨著高新科技的發(fā)展，機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，而精密和超精密機(jī)床的發(fā)展起了決定性的作用。當(dāng)精密機(jī)床在低速、重載或超高速的條件下工作時(shí)，出現(xiàn)的粘滑振動(dòng)現(xiàn)象會(huì)造成超精密機(jī)床的不穩(wěn)定顫振運(yùn)動(dòng)，使導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)不均勻，其定位精度和靈敏度降低，致使加工精度和加工工件表面質(zhì)量也下降，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致機(jī)床產(chǎn)生附加動(dòng)載荷引起刀具磨損加劇，而且導(dǎo)軌的磨損也隨之增大。因此，研究低速粘滑和超高速振動(dòng)問題不僅具有重要的理論意義，而且對(duì)機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有很大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

2、>　　本文以兩導(dǎo)軌四滑塊的直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)為研究對(duì)象，應(yīng)用虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的極限工況—低速粘滑和超高速振動(dòng)進(jìn)行仿真，對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性做了深入分析，具體主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)通過對(duì)國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的查閱，總結(jié)了國內(nèi)外關(guān)于粘滑振動(dòng)的研究現(xiàn)狀，介紹了目前粘滑振動(dòng)研究的主要方法和國內(nèi)測(cè)試機(jī)床爬行的裝置，了解虛擬樣機(jī)仿真技術(shù)相關(guān)概念和虛擬樣機(jī)軟件ADAMS的應(yīng)用;
　　(2)針對(duì)機(jī)床低速運(yùn)行過程中出現(xiàn)的“低速爬行”現(xiàn)

3、象，建立了一種簡單有效的單自由度爬行的運(yùn)動(dòng)模型，并對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，理論分析了產(chǎn)生爬行的因素和爬行的臨界速度;
　　(3)對(duì)實(shí)驗(yàn)室兩導(dǎo)軌四滑塊組成的直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模，利用有限元分析軟件ANSYS對(duì)其導(dǎo)軌進(jìn)行柔性化，生成模態(tài)中性文件，導(dǎo)入ADAMS軟件中作為柔性體，與Solidworks中生成的直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)剛性體模型結(jié)合，建立直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)剛?cè)狁詈夏Ｐ?，施加約束后驗(yàn)證模型的正確性;
　　(4)對(duì)機(jī)床低速粘滑和高速啟動(dòng)、

4、制動(dòng)極限工況下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，確定各參數(shù)的變化對(duì)直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的位移、速度、加速度的影響。得出產(chǎn)生爬行的原因在于傳動(dòng)剛度、動(dòng)靜摩擦系數(shù)、移動(dòng)部件的質(zhì)量、系統(tǒng)阻尼等物理因素，揭示粘滑振動(dòng)的實(shí)質(zhì)以及從理論上的抑制方法;
　　(5)基于ADAMS/Vibration模塊對(duì)直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)分別進(jìn)行自由振動(dòng)和受迫振動(dòng)分析，通過軟件分析得到其固有頻率和振型，對(duì)導(dǎo)軌前后兩個(gè)滑塊進(jìn)行激勵(lì)得到滑板不同的位移、加速度響應(yīng)結(jié)果，確定阻尼和剛度參數(shù)變化對(duì)直線運(yùn)