2015-09-15
3.6空心滾珠絲杠副在不同開口大小的仿真分析 對于空心滾珠絲杠副的開口大小不僅影響到滾珠絲杠的溫度場分布與滾珠絲杠副的強度,而且與絲杠的加工工藝有很大的關系。超細長孔的加工一直是加工制造業的一個關鍵工藝。所以,針對絲杠的開孔的大小,本文從溫度場與強度兩個方面綜合考慮。 圖3.34是不同的開口大小的溫度場。很明顯隨著開口…[了解更多]
2015-09-15
3.5空心滾珠絲杠副在不同冷卻介質下的仿真分析 不同的冷卻介質對滾珠絲杠的散熱過程有重要的影響,而冷卻介質的參數中比熱、導熱系數對滾珠絲杠的散熱影響最大。表3.6是常用的冷卻介質的參數。 表3.6冷卻介質參數 冷卻介質 …[了解更多]
2015-09-15
3.4空心滾珠絲杠副在不同冷卻液流速下冷卻液中心線溫度分布及熱變形比較 為研究空心滾珠絲杠的溫度分布及熱變形規律,下面仿真了在不同的冷卻液流速(O.lm/s,O.lm/s、lm/s,lm/s、10m/s,10m/s)下的空心絲杠的溫度分布及熱變形。比較圖3.27圖3.29可知:螺母橫斷面的溫度分布是分層的,且隨著冷卻…[了解更多]
2015-09-15
3.3空心滾珠絲杠在不同轉速下溫度分布及熱變形仿真 為了與實心滾珠絲杠對比,論文在做了實心滾珠絲杠在不同的進給速度下的仿真之后,接下來仿真空心滾珠絲杠在不同的轉速下的溫度分布及熱位移的規律。 圖3.193.21是空心滾珠絲杠在60m/min的進給速度,螺母、絲杠冷卻液流速同時為lm/s時的溫度分布圖。從圖3.20圖3…[了解更多]
2015-09-15
3.2實心滾珠絲杠在不同轉速下溫度分布及熱變形仿真 首先,本文仿真了實心滾珠絲杠在不同的轉速下的溫度分布及熱位移,從而找到滾珠絲杠在高速進給條件下的溫度分布及熱位移的規律。實心滾珠絲杠的熱特性研宄為空心絲杠的研宄提供對比數據。 仿真分析的過程是按照仿真的順序進行的,即先進行溫度分布的研宄包括溫度分布曲線、溫度分布云圖…[了解更多]
2015-09-15
3.1.2仿真邊界條件的研究 在仿真中溫度分布求解是熱邊界條件的設置是關鍵的,除了環境溫度和冷卻液的初始溫度外滾珠絲杠模型在仿真時不能設置任何的溫度邊界條件。熱載荷由第二章理論計算得出。對于熱載荷的加載,一般有兩種加載處理方法:1、將發熱量加載在摩擦生熱的表面作為熱載荷,這里假設摩擦熱向螺母、絲杠傳導的熱量各為四分之…[了解更多]
2015-09-15
2.3本章小結 本章從理論分析的角度對高速機床伺服傳動系統的溫度場及熱位移做了深入的研究。在理論推導中,得出以下重要結論: 1、 螺母摩擦和軸承摩擦是滾珠絲杠伺服傳動主要的熱源,其中,螺母的發熱量最大。分析推導出熱變形與摩擦熱的產生與散失的關系。得出摩擦熱量與滾珠絲杠轉速成正比,與滾珠絲杠的軸向載荷幾乎成正比的結論。 …[了解更多]
2015-09-15
2.2空心滾珠絲杠進給系統的理論計算 2.2.1系統熱平衡分析 散熱的途徑除了本文重點考慮的螺母空心冷卻、中空絲杠冷卻、空氣對流散熱外,還有相當大的一部分熱量是通過與滾珠絲杠相連的工作臺傳遞出去。根據相關資料及傳熱學理論假設有一半的熱量傳遞到工作臺上。 2.2.4空心/實心滾珠絲杠的傳熱理論計算 空心滾珠絲杠中孔通入…[了解更多]
2015-09-15
第二章空心滾珠絲杠的熱特性理論研宄 2.1滾珠絲杠副的傳熱理論 2.1.1熱傳導理論 當物體內部溫度不均勻而出現溫度梯度時,熱量的移動方式稱為熱傳導。當固體表面有流體流動時,由于固體表面與流體之間存在溫差,流體將熱量帶離高溫固體的傳熱方式稱為熱對流。在本課題中采用冷卻杲通過減壓閥將冷卻液通入空心滾珠絲杠伺服進給系統,是…[了解更多]
2015-09-14
1.3課題內容及意義 理論上如果每一單位長度的滾珠絲杠傳熱狀態可知,可以準確地計算出滾珠絲杠的溫度分布與熱變形。一般可以認為,滾珠絲杠螺母處的摩擦力正比于滾珠絲杠的預緊力??傊?,得到精確的滾珠絲杠的溫度分布非常困難。針對目前滾珠絲杠伺服進給系統的熱補償難點及補償情況,本文認為在高速數控機床上的應用上研宄空心滾珠絲杠冷卻…[了解更多]
2015-09-14
1.2.2國內滾珠絲杠熱特性的研宄現狀 在國內,浙江大學對機床熱誤差補償特別是熱變形研宄得比較早,取得了重要的成果為溫度傳感器測點在滾珠絲杠上的選取和熱誤差模型的建立提供了重要的依據。學者傅建中提出了針對溫度誤差補償的優化模型:模糊神經網絡模型[2],并由軟件仿真實驗驗證了其模型的正確性。近年來,浙江大學組織研究了人工…[了解更多]
2015-09-14
1.2滾珠絲杠副伺服進給系統國內外熱特性研究現狀 1.2.1國外滾珠絲杠熱特性的研宄現狀 數控機床在切削加工的過程當中,大量的熱量主要來源于各類電路、動力源、相對運動的零部件之間生成的摩擦熱、切削熱、環境溫度變化傳導的熱量、冷卻系統帶走的熱量等W。其中尤其是滾珠絲杠高速進給運動時,其熱變形嚴重阻礙了數控機床最佳性能…[了解更多]
2015-09-14
第一章緒論 1.1課題背景 目前世界上主要的制造業強國對先進制造技術的投入不斷地加強,高速加工、精密制造等先進技術的應用日益增多,柔性系統的快速發展,超大規模集成電路功能的不斷增強對數控加工技術水平提出了更加緊迫的時代要求[1?5]。機床的熱誤差是機床誤差的重要組成部分,有研宄表明,機床的熱誤差占到總誤差的30%50%…[了解更多]
2015-09-13
結論與展望 數控機床在低速或重載的情況下容易出現爬行現象。爬行出現會影響機床的定位精度和表面粗糙度等,嚴重時還可能造成機床停機,給機床造成過大的傷害。國內外的學者和專家針對爬行現象,提出了八種有關爬行的物理模型,并根據物理模型計算出數學模型后推導出造成爬行的各種因素,最終提出解決方案。 本文在前人的研宄基礎上,挑選出了…[了解更多]
2015-09-13
5.5本章總結 PID控制器的本質是被控對象輸出(也就是控制器出入)跟控制輸出的函數映射關系。PID在線性時不變的基礎上限制到三個自由度,有P控制、PI控制和PID控制。根據PID控制的特點(不是基于模型的控制方法),在模型圖2.3上加入PID控制系統模擬仿真后,完全抑制住了爬行。 (1)比例控制是PID控制系統中最簡…[了解更多]
2015-09-13
5.4在振動的基礎上加PID控制 由前一章的sin(8t)、9sin(8t)和21sin(8t)仿真出來的效果圖,可以看出,它們有的沒有改善或者改善現象不明顯。因為PID控制對爬行改善效果較明顯,故可以應用在振動上,觀察在振動的基礎上再加PID控制,能夠對爬行造成何種影響。 當輸入振動函數為Sin(8t)時,根據前面應…[了解更多]
2015-09-13
5.3整定PID參數改善爬行現象 整定PID控制器不需要對正式控制理論深入了解,這樣可以為研宄整定PID參數對爬行控制的情況帶來很大方便。根據不同控制器的原理和結構不同可以分為三類控制:比例控制、積分控制和微分控制。這幾種控制規律可單獨使用或者組合使用,如比例控制器、比例積分控制器、比例微分控制器和比例積分微分控制器…[了解更多]
2015-09-13
5.1PID控制原理 常規連續系統中,PID控制器對輸入的誤差信號進行比例、積分和微分運算,從而給出控制信號。PID控制是一種簡單有效的控制算法,魯棒性(穩定性)強,對動態過程無需知道太多便可以達到比較滿意的控制效果,正好適合爬行的ADAMS仿真模型。圖5.2中整個框內是個為PID控制器,,PID控制器的輸出值_取決于…[了解更多]
2015-09-13
5振動與RD控制爬行仿真分析 PID自動調節,又稱自動控制(比例一微分一積分控制器),是工業應用控制中常見的反饋回路部件。PID控制器問世至今己有近70年歷史,它以其結構簡單、穩定性好、工作可靠、調整方便而成為工業控制的主要技術之一。當被控對象的結構和參數不能完全確定時,自適應控制和魯棒控制可以克服系統中所包含的不確定…[了解更多]