论文部分内容阅读
随着当今世界科技技术的快速发展，数控机床也朝着高速、高精、高效的方向快速发展，作为数控机床主要组成部分的数控机床进给系统，它的动态特性和传动精度对机床加工精度有决定性的影响。 本文针对铣车复合加工中心双驱进给系统，运用计算机实体建模技术、虚拟样机技术及Simulink仿真分析技术，对其主要结构进行建模仿真分析，得到影响双驱进给系统不同步误差的主要因素与双驱不同步误差的影响关系，为进一步提出双驱进给系统不同步误差补偿策略提供了一定的理论依据。本文的具体研究内容如下： 1．首先分析了双驱进给系统的技术原理，提出了双驱进给系统的优势和存在的问题，构建了双驱进给系统的运动微分方程，得到双驱进给系统的轴位置响应方程。根据对双驱进给系统轴位置响应方程的分析验证双驱进给系统较传统单丝杠驱动具有减小机床振动，提高机床运行稳定性的优点。基于 ADAMS对双驱进给系统参数化模型进行振动分析，得到了双驱进给系统的前六阶固有频率及模态振型，并进行了振动参数变量的动力响应分析。 2．以动梁无滑枕立式铣车复合加工中心双驱进给系统为研究对象，通过详细分析两轴轴间横梁负载运动及系统传动刚度，在建立双驱进给系统机械模型的基础上结合建立的伺服控制模型，得到双驱进给系统的同步控制模型，并利用Simulink进行仿真分析，得到横梁负载重心移动及系统刚度对双驱不同步误差的定性影响关系，以及两轴摩擦、两轴间的机械耦合对双驱不同步误差的影响。 3．将双驱进给系统的运动分为平移和扭转两部分，分别建立动力学数学模型后综合推算得到双驱进给不同步误差的理论计算表达式。在三种不同类型的速度输入（S型曲线、匀速输入及正弦曲线）下，将双驱不同步误差的理论结果与由Simulink仿真分析结果进行对比，结果表明，在S型曲线、匀速输入及正弦曲线三组不同的速度信号输入下，两者结果的相关系数均达到0.9以上，验证了双驱同步控制模型的正确性，并得到速度输入与双驱不同步误差的影响关系。