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3利用簡(jiǎn)諧振動(dòng)抑制爬行的仿真分析

通過上一章對(duì)影響爬行因素的各個(gè)單一因素分析后，對(duì)爬行改善效果不理想。由于爬行是一種摩擦自激振動(dòng)，由此想到可以利用外加力或外加振動(dòng)源來(lái)抵消工作臺(tái)在出現(xiàn) 爬行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)[33~45]，即外加激振器或者利用其他方法來(lái)達(dá)到要想的效果。在 ADAMS/View中加入正弦力（相當(dāng)于加入的簡(jiǎn)諧振動(dòng)）或一種振動(dòng)源的形式來(lái)模擬在現(xiàn) 實(shí)中機(jī)床工作時(shí)外加振動(dòng)的情況，輸入不同的外加振動(dòng)源，分別分析它們對(duì)爬行現(xiàn)象的改善情況。

在圖3.1中，設(shè)置驅(qū)動(dòng)速度為8mm/s,工作臺(tái)質(zhì)量15Kg，靜動(dòng)摩擦系數(shù)之差為0.05, 系統(tǒng)的彈簧剛度和阻尼分別為：l〇〇〇N/mm和IN.s/mm。

機(jī)床產(chǎn)生了嚴(yán)重的爬行現(xiàn)象，根據(jù)圖3.2與后面加入正弦力后仿真圖形進(jìn)行比較，觀察對(duì)爬行現(xiàn)象的改善情況。

將圖3.2與圖3.3進(jìn)行對(duì)比，得出在垂直方向上加入正弦力能夠改善爬行現(xiàn)象。在圖 3.3(a)中加入正弦力sin(15t),相對(duì)于圖3.2速度波動(dòng)幅度變大，但在4.8s以后速度趨于穩(wěn) 定，沒有改善爬行；在圖3.3(b)中加入正弦力sin(20t)后，與圖3.2比較看出，速度幅度變大，但是速度趨于穩(wěn)定的時(shí)間變短，在3.3s以后速度穩(wěn)定；從圖3.3(c)的圖形可以看出，前期的速度波動(dòng)控制在了〇.5s以內(nèi),0.5s以后速度趨于平穩(wěn)，速度穩(wěn)定在7mm/s與9mm/s 之間，由于加入的是正弦力，所以會(huì)出現(xiàn)這種速度穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)的現(xiàn)象；同樣的，對(duì)于圖3.3(d)來(lái)說，前期速度波動(dòng)幅度比圖3.3(c)更小，趨于穩(wěn)定的時(shí)間更短，但是仍然會(huì)出現(xiàn)后期速度穩(wěn)定后，速度在7mm/s與9mm/s之間徘徊。說明在一定周期內(nèi)，頻率越大對(duì)抑制爬行越有幫助。下面是加速度仿真圖：

將圖3.3(a)與圖3.5進(jìn)行比較，即當(dāng)輸入函數(shù)為sin(15t)、2sin(15t)和5sin(15t)時(shí)，在同一頻率不同振幅的情況下，分析后可以看出，同一頻率下振幅越大，對(duì)改善爬行越有利。在圖3.7(a)中，加入函數(shù)2sin(40t)時(shí)，速度波動(dòng)幅度在90mm/s以下，波動(dòng)時(shí)間在3s 以內(nèi)；在圖3.7(b)中，加入函數(shù)4sin(40t)時(shí)，速度波動(dòng)在Is以內(nèi)；單純比較圖3.7中的(a) 和(b)，說明幅值越大對(duì)改善爬行越有幫助，與圖3.5驗(yàn)證的結(jié)果一樣。但是將圖3.7(b) 和圖3.3(d)比較（即將4sin(40t)和sin(40t)仿真曲線）后卻發(fā)現(xiàn)，推翻了之前的驗(yàn)證，sin(40t) 的振幅變?yōu)?時(shí)，并沒有比圖3.3(d)改善的好。

由此可知：在垂直方向外加正弦力后，在一定周期內(nèi)，頻率越大、振幅越大，對(duì)改善爬行效果越好；而加入的正弦力的頻率值取得越小，爬行重復(fù)的周期越長(zhǎng)；頻率取得越大，爬行重復(fù)周期越短。

本文采摘自“振動(dòng)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)爬行的影響”，因?yàn)榫庉嬂щy導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無(wú)法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！本文由伯特利數(shù)控整理發(fā)表文章均來(lái)自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明！

標(biāo)簽：加工中心數(shù)控加工中心 CNC加工中心數(shù)控機(jī)床

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