重心驅(qū)動工作臺動力學(xué)建模及其特性分析.pdf

1、高速高精數(shù)控加工技術(shù)在數(shù)控加工行業(yè)占有非常重要的位置，而高速進(jìn)給驅(qū)動技術(shù)是實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床高速高精加工的關(guān)鍵技術(shù)之一。重心驅(qū)動是一種新型的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動方式，能夠有效提高機(jī)床的運動速度和精度，但對其研究仍處于起步階段。本文以采用重心驅(qū)動的兩軸工作臺為研究對象，對該工作臺進(jìn)行了參數(shù)化建模，利用有限元方法分析了其動力學(xué)特性，并進(jìn)行了機(jī)電聯(lián)合仿真研究，最后對整個驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行了動態(tài)性能評價與參數(shù)優(yōu)化調(diào)整。具體內(nèi)容包括：
　　 1. 分析了

2、重心驅(qū)動的動力學(xué)原理，并得到其振動方程。提出了重心驅(qū)動工作臺的有限元建模方法，基于結(jié)構(gòu)振動的動力學(xué)方程和單元矩陣，得到其響應(yīng)特性的表達(dá)式。
　　 2. 通過分析得到影響重心驅(qū)動工作臺的動態(tài)性能的因素，采用參數(shù)化建模方法對其進(jìn)行參數(shù)化，并進(jìn)一步建立重心驅(qū)動工作臺的參數(shù)化模型，通過對不同參數(shù)下工作臺模型進(jìn)行模態(tài)分析，比較其固有頻率和振型，得到了重心驅(qū)動工作臺動態(tài)性能與其結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系。利用ANSYS軟件對重心驅(qū)動工作臺進(jìn)行諧響應(yīng)

3、分析，得到其響應(yīng)曲線。通過分析，獲取其共振頻率和振動特性，為進(jìn)給系統(tǒng)的優(yōu)化與動態(tài)性能的提高提供了依據(jù)。
　　 3. 在現(xiàn)有的機(jī)電聯(lián)合仿真平臺的基礎(chǔ)上，分別對重心驅(qū)動工作臺和傳統(tǒng)驅(qū)動工作臺動態(tài)性能進(jìn)行機(jī)電聯(lián)合仿真，結(jié)果表明，相比傳統(tǒng)驅(qū)動，在較低加速度時，重心驅(qū)動的優(yōu)勢并不明顯，而在高加速度情況下，重心驅(qū)動優(yōu)勢突出，有效地抑制了振動，尤其是在輪廓拐角處，獲得了比傳統(tǒng)驅(qū)動高得多的運動精度。
　　 4. 采用動態(tài)性能評價指標(biāo)對重