基于机电耦合的进给系统动态特性仿真与性能优化

作     者：巩子臣 牛文铁 李加进 赛云祥 GONG Zi-chen;NIU Wen-tie;LI Jia-jin;SAI Yun-xiang

作者机构：天津大学装备设计与制造技术天津市重点实验室天津300350 沈机集团昆明机床股份有限公司云南昆明650203 

基　　金：高档数控机床与基础制造装备国家重大科技专项资助项目(2012ZX04012-031 2013ZX04005-013) 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2018年第35卷第9期

页      码：8-16页

摘      要：机床进给系统存在复杂的机电耦合作用,机械结构和伺服系统共同影响进给系统的动态性能。在进行机床进给系统动态性能分析时,集中参数模型和有限元模型均无法同时兼顾计算效率和计算精度的要求,模态缩减法的提出,可极大地缩短计算时间,同时保证了分析计算的精度。基于模态缩减法建立机床进给系统机电耦合模型,以某进给系统试验台为研究对象,进行仿真与试验对比,验证了所建立的机电耦合仿真模型的有效性;基于该进给系统机电耦合模型,综合利用试验设计、响应面拟合及多目标优化算法,以轴承预紧力和伺服控制参数为变量,优化了某动立柱式精密卧式加工中心进给系统的动特性。结果表明,X,Y,Z轴定位精度、响应效率略有提高,X,Y,Z轴轴向振幅分别下降70.08%,63.76%,79.32%,动态特性提高显著。

主 题 词：模态缩减 机电耦合 进给系统 动力学性能 优化 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.13841/j.cnki.jxsj.2018.09.002

馆 藏 号：203379927...