爬行機理的研究及計算機仿真.pdf

1、近年來，隨著裝備制造業(yè)的迅速發(fā)展，精密和超精密加工技術(shù)成為現(xiàn)代加工業(yè)的主要趨勢。超精密機床更是實現(xiàn)超精密加工最重要、最基礎(chǔ)的條件，直接影響國防建設(shè)和尖端技術(shù)的發(fā)展。運行平穩(wěn)、動作靈活、直線運動時不出現(xiàn)爬行等，是對精密及超精密機床導(dǎo)軌的基本要求。機床爬行現(xiàn)象會嚴(yán)重影響加工精度和零件表面粗糙度。掌握其機理，從根本上抑制、消除爬行現(xiàn)象，是精密加工必須要解決的問題。本課題的研究具有十分重要的理論和現(xiàn)實意義。 本文對爬行機理做了深入分析，

2、將其簡化為二元摩擦振子模型，通過對二元摩擦振子性質(zhì)的討論，對機床導(dǎo)軌爬行的運動狀態(tài)、動力學(xué)特征、數(shù)值優(yōu)化，頻率響應(yīng)以及抑制方法進行了深入討論。 1、對影響爬行的主要原因進行分析，在此基礎(chǔ)上，分析了摩擦力粘滑運動特性；選取動態(tài)摩擦模型，對工作臺的爬行機理進行分析，最終通過數(shù)值仿真模擬工作臺的運動。在仿真的基礎(chǔ)上，利用非線性振動力學(xué)，對摩擦力變化導(dǎo)致爬行的運動過程進行了較為深入的分析，論證了工作臺出現(xiàn)爬行現(xiàn)象的原因，驗證了工作臺的爬

3、行運動是受迫振動與自激振動的合成。 2、根據(jù)二元摩擦振子動力學(xué)方程，建立運動狀態(tài)方程；并轉(zhuǎn)化為相對速度狀態(tài)量，通過對相對速度狀態(tài)量的討論建立判別Stick與Slip狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程及劃分標(biāo)準(zhǔn)，狀態(tài)空間的建立為抑制工作臺的爬行作了理論鋪墊。 3、運用諧波平衡法，數(shù)值計算方法以及最優(yōu)化理論對一元及二元摩擦振子的頻率響應(yīng)進行理論求解并討論。對二元摩擦振子進行數(shù)值建模，驗證理論解，并討論系統(tǒng)基于Matlab的數(shù)值優(yōu)化解的方法。