论文部分内容阅读
滚珠丝杠进给系统是Y轴动力刀架的重要组成部分,是实现刀架Y轴定位以及加工过程中动力传递与转换的关键环节。滚珠丝杠进给系统的动力学特性对动力刀架的定位精度和加工精度有重要影响,关系到整个动力刀架的使用性能。减小进给系统的振动,对提高进给系统的整体性能有重要作用。本文针对Y轴动力刀架滚珠丝杠进给系统的动力学特性进行分析与优化。
首先,建立滚珠丝杠进给系统的轴向一维振动理论模型,对模型的固有频率和模态振型进行理论求解。建立对应的有限元仿真模型,通过有限元仿真方法验证理论求解的正确性。选取轴向一维振动模型中的主要参数为研究变量,分析各参数对进给系统轴向动力学特性的影响。
其次,分析求得滚珠丝杠副中丝杠螺母结合面的刚度矩阵,利用该刚度矩阵建立相对精确的滚珠丝杠副有限元模型。对滚珠丝杠副进行模态测试与分析,验证丝杠螺母结合面刚度矩阵求解方法与滚珠丝杠副建模方法的正确性。根据轴承组结合面与丝杠螺母结合面的结构差异,对丝杠螺母结合面刚度矩阵求解方法进行修改,求解支撑轴承组的刚度矩阵。
最后,基于滚珠丝杠进给系统轴向动力学特性的分析,将研究对象扩展到三维滚珠丝杠进给系统的动力学特性。在滚珠丝杠副有限元模型的基础上,建立滚珠丝杠进给系统的三维有限元模型,并对该三维有限元模型进行模态分析。选取滚珠丝杠进给系统的主要参数为研究变量,分析不同参数与滚珠丝杠进给系统主要固有频率的关系,为优化滚珠丝杠进给系统的动力学特性提供指导。