本文選題：伺服力激勵(lì) + 進(jìn)給系統(tǒng)　； 參考：《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》2015年03期

【摘要】：針對(duì)精密絲杠直線進(jìn)給系統(tǒng)在低頻伺服力激勵(lì)下產(chǎn)生動(dòng)態(tài)響應(yīng)的原因及機(jī)理進(jìn)行了建模研究,提出了一種進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。其特色在于不同于伺服輸出力高頻成分或其他方向高頻激勵(lì)可能會(huì)引起機(jī)械系統(tǒng)共振的建模分析,描述了伺服電動(dòng)機(jī)的伺服輸出力的低頻諧波成分對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響。采用集中參數(shù)法建立了進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,利用拉格朗日方法,推導(dǎo)了精密車床進(jìn)給系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程。仿真和試驗(yàn)結(jié)果表明:1伺服力矩中存在著眾多的諧波成分,頻率數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于進(jìn)給系統(tǒng)的第一階固有頻率66 Hz,而且隨著速度的增大,頻率分量增大;2刀尖點(diǎn)在z軸進(jìn)給方向振型所對(duì)應(yīng)的第一個(gè)固有頻率,仿真與試驗(yàn)結(jié)果誤差在5%之內(nèi),驗(yàn)證了所建動(dòng)力學(xué)模型的有效性;3與測(cè)量的勻速運(yùn)動(dòng)下刀塔運(yùn)動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比,所建模型能有效地反映伺服輸出力低頻諧波成分對(duì)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響;響應(yīng)的幅值變化量15%左右。最后指出,在精密機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,必須考慮伺服激勵(lì)的低頻諧波成分帶來(lái)機(jī)械系統(tǒng)的微小強(qiáng)迫振動(dòng)。
[Abstract]:In this paper, the cause and mechanism of dynamic response of precision lead screw linear feed system under the excitation of low frequency servo force are studied, and a dynamic model of feed system is proposed. The characteristic of this method is that it is different from the high frequency component of the servo output force or the high frequency excitation in other directions may cause the mechanical system resonance. The influence of the low frequency harmonic component of the servo output force of the servo motor on the dynamic response of the feed system is described. The dynamic model of feed system is established by means of lumped parameter method, and the equation of motion of feed system of precision lathe is derived by using Lagrange method. The simulation and experimental results show that there are many harmonic components in the servo torque of 1: 1, and the frequency value is far lower than the first natural frequency 66 Hz of the feed system, and with the increase of the velocity, When the frequency component increases, the error of simulation and test results is within 5%, which corresponds to the first natural frequency corresponding to the mode of feed direction in z axis. The validity of the dynamic model is verified by comparing with the measured velocity response of the cutter tower under uniform motion. The model can effectively reflect the influence of the low frequency harmonic component of the servo output force on the dynamic response of the mechanical system. The amplitude of the response varies by about 15%. Finally, it is pointed out that in the design of feed system of precision machine tool, the low frequency harmonic component of servo excitation must be taken into account to bring micro forced vibration of mechanical system.
【作者單位】： 西安交通大學(xué)機(jī)械制造系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;沈陽(yáng)機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司高檔數(shù)控機(jī)床國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51235009)
【分類號(hào)】：TG502.3

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2064258