隨著 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 的 不 斷 發(fā) 展,機(jī)床產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè),無(wú)論是在航空技術(shù)還是在現(xiàn)代電子工業(yè)的發(fā)展 水 平 上,對(duì)所需的材料和型面要求都比較高,所以必須采用高精密數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工和制造[1-2]。在零 件 加 工過(guò) 程 中,機(jī) 床 零 部 件 會(huì) 發(fā) 生 變 形,所以考慮零件的柔性化,使機(jī)床的加工和生產(chǎn)制造更加精確。對(duì) 機(jī) 床 進(jìn) 給 系 統(tǒng)的零部件進(jìn)行多柔化是提高仿真精度的一個(gè)重要方向。近 年 來(lái),ADAMS軟件 在 機(jī) 床 領(lǐng) 域 是 應(yīng) 用 最 廣 泛 的 動(dòng) 力學(xué) 仿 真 軟 件,其分析的主要對(duì)象為剛體模型,但還未實(shí)現(xiàn)直接對(duì)滿足變形振動(dòng)的柔性體模型,需 要 通 過(guò) 其 他 軟 件實(shí)現(xiàn) 柔 性 體 建 模。HyperMesh軟件是廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的通用有限元分析軟件,具 有 良 好 的 前 后 處 理 界 面 及高 效 精 確 的 求 解 器。目 前,高精密數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的研究已成為國(guó)際眾多學(xué)者研究的熱點(diǎn)問(wèn)題,但 對(duì) 于 橫 向、軸 向 和 扭 轉(zhuǎn)3個(gè) 方 向 的 運(yùn) 動(dòng) 研 究 比 較 少。李 忠 新 等 人[3-4]研究了絲杠不同進(jìn)給速度對(duì)工作臺(tái)的影響,但 是 沒(méi) 有 對(duì)位 移 和 加 速 度 進(jìn) 行 研 究。因 此,本文以高精密數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)為研究對(duì)象,采 用HyperMesh和ADAMS軟件[5-6],建立 剛 柔 耦 合 模 型,分別研究高精密立式和臥式機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)絲杠的振動(dòng)特性,并 在 一 定 范 圍 內(nèi) 比 較 其 精確 度,以 選 擇 合 適 的 機(jī) 床。該研究為柔性體振動(dòng)的仿真運(yùn)動(dòng)提供了更加真實(shí)可靠的依據(jù),尤 其 對(duì) 高 精 密 機(jī) 床 的 仿真 模 擬 具 有 重 要 意 義。
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結(jié)束語(yǔ)
本文主要對(duì)高精密立式和臥式機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)絲杠的振動(dòng)特性進(jìn)行研究。研 究 結(jié) 果 表 明,無(wú) 論 是 在z方向 還是在x方向 上,立式和臥式機(jī)床絲杠的位移變化較小,說(shuō)明本文所建立的進(jìn)給系統(tǒng)模型的精密性較高;針 對(duì) 高 精密 機(jī) 床 進(jìn) 給 系 統(tǒng) 中 絲 杠 的 運(yùn) 動(dòng) 特 性,采 用ADAMS和HyperMesh軟件,建 立 了 臥 式 和 立 式 機(jī) 床 進(jìn) 給 系 統(tǒng) 剛 柔 耦合 模 型;在本文所添加的材料屬性和切削力的條件下,立式機(jī)床工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)特性要比臥式機(jī)床劇烈,所 以 臥 式 機(jī)床 的 精 度 要 高,在相同條件下應(yīng)該選擇臥式機(jī)床加工零件;無(wú)論是臥式機(jī)床還是立式機(jī)床,工 作 臺(tái) 在z軸方 向 的位 移 變 化 比 在x方向 的 位 移 變 化 劇 烈,為z方向的后期優(yōu)化提供了理論基礎(chǔ)。該 研 究 為 柔 性 體 振 動(dòng) 的 仿 真 運(yùn) 動(dòng)提 供 了 更 加 真 實(shí) 可 靠 的 依 據(jù)。