本文關(guān)鍵詞：轎車發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋臥式加工中心進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計及其定位精度研究

  更多相關(guān)文章： 進(jìn)給系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)布局 定位精度 穩(wěn)定性 熱誤差

【摘要】：轎車發(fā)動機(jī)缸體和缸蓋的加工質(zhì)量對發(fā)動機(jī)的功率、燃油的消耗量以及尾氣的排放有著直接的影響,其加工中心進(jìn)給系統(tǒng)性能是影響缸體、缸蓋加工質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。本文以轎車發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋加工中心水平方向進(jìn)給系統(tǒng)為研究對象,通過仿真完成對其驅(qū)動方式和結(jié)構(gòu)布局的研究。然后基于動力學(xué)建模、仿真及熱誤差試驗對雙驅(qū)進(jìn)給系統(tǒng)的誤差進(jìn)行了研究�；趧恿W(xué)理論,建立伺服進(jìn)給系統(tǒng)等效動力學(xué)模型,得到伺服系統(tǒng)和機(jī)械傳動系統(tǒng)的等效傳遞函數(shù),分析影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。為研究伺服進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計布局和定位誤差提供依據(jù)。以機(jī)械系統(tǒng)固有頻率為優(yōu)化目標(biāo),通過有限仿真分析,以轎車發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋臥式加工中心水平方向進(jìn)給系統(tǒng)為研究對象,建立了進(jìn)給系統(tǒng)單、雙驅(qū)動結(jié)構(gòu)的仿真模型,通過模態(tài)分析研究兩種驅(qū)動方式的振型和固有頻率,得到進(jìn)給系統(tǒng)的最佳結(jié)構(gòu)布局形式。在建立的動力學(xué)模型基礎(chǔ)上,建立了MATLAB/Simulink仿真模型。以轎車發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋臥式加工中心水平方向進(jìn)給系統(tǒng)為研究對象,分析影響進(jìn)給系統(tǒng)定位精度的關(guān)鍵因素；同時建立非線性摩擦模型,研究閉環(huán)伺服進(jìn)給系統(tǒng)在非線性摩擦下影響其輸出穩(wěn)定性的機(jī)械傳動系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)。考慮進(jìn)給系統(tǒng)溫度場的復(fù)雜熱特性,理論建模及仿真難以精確分析其熱特性及誤差。以試驗臺水平方向進(jìn)給系統(tǒng)為研究對象,搭建了進(jìn)給系統(tǒng)熱誤差試驗系統(tǒng),研究了絲杠溫度場變化及熱誤差。并通過實驗數(shù)據(jù)擬合建立了熱誤差綜合預(yù)測模型,為后期熱誤差補(bǔ)償提供參考。
【關(guān)鍵詞】：進(jìn)給系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)布局 定位精度 穩(wěn)定性 熱誤差
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U468.2;TG659
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 課題的研究意義與背景8-9
• 1.1.1 論文研究目的與意義8-9
• 1.1.2 課題背景和來源9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 進(jìn)給系統(tǒng)研究概況9-10
• 1.2.2 進(jìn)給系統(tǒng)動態(tài)特性研究概況10-11
• 1.2.3 伺服進(jìn)給系統(tǒng)誤差研究概況11-14
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容14-16
• 2 伺服進(jìn)給系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的建立與分析16-25
• 2.1 伺服驅(qū)動系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型16-18
• 2.2 機(jī)械傳動系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型18-21
• 2.2.1 驅(qū)動方式對建模影響研究19-20
• 2.2.2 機(jī)械傳動系統(tǒng)傳遞函數(shù)20-21
• 2.3 伺服進(jìn)給系統(tǒng)穩(wěn)定性研究21-23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 3 進(jìn)給系統(tǒng)驅(qū)動方式與結(jié)構(gòu)布局設(shè)計25-39
• 3.1 進(jìn)給系統(tǒng)驅(qū)動方式研究25-33
• 3.1.1 單、雙驅(qū)直線進(jìn)給系統(tǒng)有限元模型的建立25-28
• 3.1.1.1 材料屬性設(shè)置26
• 3.1.1.2 結(jié)合面建模26-28
• 3.1.1.3 直線進(jìn)給系統(tǒng)有限元模型28
• 3.1.2 單、雙驅(qū)直線進(jìn)給系統(tǒng)模態(tài)分析28-33
• 3.1.2.1 單絲杠驅(qū)動直線進(jìn)給系統(tǒng)模態(tài)分析結(jié)果28-30
• 3.1.2.2 雙絲杠驅(qū)動直線進(jìn)給系統(tǒng)動態(tài)特性分析結(jié)果30-31
• 3.1.2.3 模態(tài)分析結(jié)果對比31-32
• 3.1.2.4 臥式加工中心水平直線進(jìn)給系統(tǒng)驅(qū)動方案設(shè)計32-33
• 3.2 雙驅(qū)直線進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局研究33-37
• 3.2.1 研究方案的設(shè)計33-34
• 3.2.2 絲杠跨距對雙驅(qū)動進(jìn)給系統(tǒng)動態(tài)特性的影響34-35
• 3.2.3 導(dǎo)軌跨距對雙驅(qū)動進(jìn)給系統(tǒng)動態(tài)特性的影響35-36
• 3.2.4 雙驅(qū)直線進(jìn)給系統(tǒng)布局方案優(yōu)化研究36-37
• 3.3 臥式加工中心進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 4 基于MATLAB/Simulink的進(jìn)給系統(tǒng)仿真分析39-51
• 4.1 機(jī)械參量的折算39-41
• 4.1.1 進(jìn)給系統(tǒng)軸向剛度39-41
• 4.1.2 等效到絲杠軸的扭轉(zhuǎn)剛度41
• 4.2 開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械剛度對定位誤差仿真分析41-43
• 4.2.1 開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)MATLAB/Simulink模型的建立41-42
• 4.2.2 機(jī)械剛度對開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)誤差影響分析42-43
• 4.3 考慮非線性摩擦的閉環(huán)伺服進(jìn)給系統(tǒng)位移輸出性能分析43-49
• 4.3.1 進(jìn)給系統(tǒng)非線性摩擦模型的建立44
• 4.3.2 各子系統(tǒng)阻尼的計算44-45
• 4.3.3 MATLAB/Simulink仿真模型的建立45
• 4.3.4 伺服進(jìn)給系統(tǒng)仿真參數(shù)的確定45-47
• 4.3.5 機(jī)械系統(tǒng)剛度變化對工作臺進(jìn)給穩(wěn)定性的影響分析47-49
• 4.4 本章小結(jié)49-51
• 5 進(jìn)給系統(tǒng)熱誤差試驗分析與熱誤差預(yù)測模型的構(gòu)建51-64
• 5.1 測試裝置介紹51-53
• 5.1.1 測量儀器的選擇51
• 5.1.2 測試系統(tǒng)的連接51-52
• 5.1.3 誤差的測試52-53
• 5.2 進(jìn)給系統(tǒng)定位精度和重復(fù)定位精度的測量53-55
• 5.3 進(jìn)給系統(tǒng)熱誤差的測量55-59
• 5.3.1 熱誤差測量原理55-56
• 5.3.2 絲杠各測點溫度56-58
• 5.3.3 絲杠各測點熱誤差58-59
• 5.4 進(jìn)給系統(tǒng)熱誤差預(yù)測模型的建立59-62
• 5.4.1 熱誤差關(guān)于時間的函數(shù)59-60
• 5.4.2 熱誤差關(guān)于坐標(biāo)位置的函數(shù)60-61
• 5.4.3 熱誤差關(guān)于溫度的函數(shù)61
• 5.4.4 熱誤差綜合預(yù)測模型61-62
• 5.5 熱誤差預(yù)測模型驗證62-63
• 5.6 本章小結(jié)63-64
• 6 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 本文總結(jié)64-65
• 6.2 展望65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 附錄72

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：838408