爬行機(jī)理的研究及計(jì)算機(jī)仿真.pdf

1、近年來(lái)，隨著裝備制造業(yè)的迅速發(fā)展，精密和超精密加工技術(shù)成為現(xiàn)代加工業(yè)的主要趨勢(shì)。超精密機(jī)床更是實(shí)現(xiàn)超精密加工最重要、最基礎(chǔ)的條件，直接影響國(guó)防建設(shè)和尖端技術(shù)的發(fā)展。運(yùn)行平穩(wěn)、動(dòng)作靈活、直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)不出現(xiàn)爬行等，是對(duì)精密及超精密機(jī)床導(dǎo)軌的基本要求。機(jī)床爬行現(xiàn)象會(huì)嚴(yán)重影響加工精度和零件表面粗糙度。掌握其機(jī)理，從根本上抑制、消除爬行現(xiàn)象，是精密加工必須要解決的問(wèn)題。本課題的研究具有十分重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。 本文對(duì)爬行機(jī)理做了深入分析，

2、將其簡(jiǎn)化為二元摩擦振子模型，通過(guò)對(duì)二元摩擦振子性質(zhì)的討論，對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌爬行的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、動(dòng)力學(xué)特征、數(shù)值優(yōu)化，頻率響應(yīng)以及抑制方法進(jìn)行了深入討論。 1、對(duì)影響爬行的主要原因進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，分析了摩擦力粘滑運(yùn)動(dòng)特性；選取動(dòng)態(tài)摩擦模型，對(duì)工作臺(tái)的爬行機(jī)理進(jìn)行分析，最終通過(guò)數(shù)值仿真模擬工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)。在仿真的基礎(chǔ)上，利用非線(xiàn)性振動(dòng)力學(xué)，對(duì)摩擦力變化導(dǎo)致爬行的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了較為深入的分析，論證了工作臺(tái)出現(xiàn)爬行現(xiàn)象的原因，驗(yàn)證了工作臺(tái)的爬

3、行運(yùn)動(dòng)是受迫振動(dòng)與自激振動(dòng)的合成。 2、根據(jù)二元摩擦振子動(dòng)力學(xué)方程，建立運(yùn)動(dòng)狀態(tài)方程；并轉(zhuǎn)化為相對(duì)速度狀態(tài)量，通過(guò)對(duì)相對(duì)速度狀態(tài)量的討論建立判別Stick與Slip狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程及劃分標(biāo)準(zhǔn)，狀態(tài)空間的建立為抑制工作臺(tái)的爬行作了理論鋪墊。 3、運(yùn)用諧波平衡法，數(shù)值計(jì)算方法以及最優(yōu)化理論對(duì)一元及二元摩擦振子的頻率響應(yīng)進(jìn)行理論求解并討論。對(duì)二元摩擦振子進(jìn)行數(shù)值建模，驗(yàn)證理論解，并討論系統(tǒng)基于Matlab的數(shù)值優(yōu)化解的方法。