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直线进给系统的研究现状综述

时间:2021-02-11 19:51来源:毕业论文
学者们已经对滚珠丝杠直线进给系统的精度以及静动态特性做了大量的分析和研究,提出来各种关于进给驱动系统的设计计算及优化方法。建立了大量的数学物理型进行理论分析,并且

学者们已经对滚珠丝杠直线进给系统的精度以及静动态特性做了大量的分析和研究,提出来各种关于进给驱动系统的设计计算及优化方法。建立了大量的数学物理型进行理论分析,并且借助各种三维模型软件建立了的直线进给系统的三维立体模型,还通过利用有限元分析的方法对直线进给系统进行各种形变、应力的分析,还进一步进行了模态分析等方面的研究。63248

大连理工的戴曙总结了一套关于数控机床直线进给系统的传动设计计算方法以及其中比较重要的传动部件和滚珠丝杠及丝杠支承的计算设计方法。

谢红,高健等总结了加工中心的工作台、滚珠丝杠副、伺服电机、滚动直线导轨的选择计算,还作了伺服进给系统中的传动精度计算、丝杠拉压振动和扭转振动的验算[9]。

山东大学的许向荣等对滚珠丝杠副的轴向刚度做了分析研究,并进一步推导了单螺母滚珠丝杠螺母副的轴向刚度计算公式,分析了其影响因素,并运用Matlab仿真软件进行了仿真,得出了其关系曲线[10]。

东北大学的邱国富对数控机床进给机构的特性进行了研究,并建立了进给系统的伺服控制系统的数学模型,并用ANSYS及Simulink对进给伺服系统的特性进行了分析和动态性能的仿真[11]。

曹永峰完成了“数控机床伺服进给CAD系统”的研究与开发;薛东彬完成了基于Pro/E的滚珠丝杠参数化设计;安琦瑜,冯平法,郁鼎文等完成了基于 FEM研究方法 的滚珠丝杠直线进给系统的动态性能分析;赵万军完成了基于ANSYS的滚珠丝杠直线进给系统的静动态特性分析等等。

Mizuho N对滚珠丝杠进给系统建立动力学模型,分析了丝杠变形对静、动特性的影响[6-7]。

Cheng H E运用有限元方法对进给系统进行动力学分析和拓扑优化设计,并将灵敏度分析技术应用于动特性分析中,提高了对进给系统静、动特性研究的准确度[8]。

以上这些传统的较为成熟的静态动态特性分析的研究对象多为进给系统的部件或者单滚珠丝杠驱动的进给系统。为了更好的去适应高速化高精度化的要求,改进并提高滚珠丝杠的静态动态性能,一些学者和专家考虑将传统的单滚珠丝杠驱动进给系统进行改进,改为采用双滚珠丝杠驱动的进给驱动系统。

现在很多发达国家已采用了双滚珠丝杠驱动方式,将驱动力尽可能作用于运动件的重心,可以在高切削速度和进给速度条件下,减小扭转变形,进而提高进给系统的整体刚度[10]

如图1-1所示,如果需要在A处施加驱动力,而在A处有物体阻碍施加驱动力,则可以驱动力分配到A的两端,即可以实现期望的直线进给。

双滚珠丝杠驱动

图1-1 双滚珠丝杠驱动

如日本森精机开发的NV4000DCG机床就采用了双滚珠丝杠驱动技术;NSK采用特殊的工艺方法制造出了双驱动滚珠丝杠副,螺纹长度为1200mm的两根丝杠,相互累计导程误差不超过0.005mm。

由大连机床厂设计生产的VHT系列五轴联动立式车铣复合加工中心的Y 轴方向即采用的是双驱动直线进给的系统。

郭崇嵩,芮执元,刘军等以国家科技重大专项—动梁无滑枕立式铣车复合加工中心双驱进给系统工作台为研究对象,通过有限元的分析方法对竖直方向(即Z轴方向)的双驱进给系统进行了静动态特性分析[18]论文网

由昆明机床厂设计生产的TGK46100机床,也是采用的双丝杠驱动进给系统。

企业目前还没有一个相对官方的跨距确定原则,一般都是通过有限元法分析的方法来计算出双丝杠驱动的优势以及丝杠之间的跨距对进给系统静动态特性的影响,从而计算出最佳的跨距。 直线进给系统的研究现状综述:http://www.lwfree.com/yanjiu/lunwen_69676.html

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