振動對數控機床進給系統爬行的影響-結論與展望
結論與展望精工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，挑選出了最簡易并且有代表性的物理模型，由物理模型推導出數學模型后，根據數學模型確定了機床產生的爬行的臨界速度，并最終導致爬行產生的爬行因子。現將研宄工作總結如下：(1)在ADAMS中建立爬行運動仿真模型，模擬精工機床在機械傳動進給系統中產生爬行時的運動狀態，根據爬行機理和確定的影響爬行的因子，嘗試使用改變單一變量的方法來分析各個因素對爬行產生的影響。通過不斷調整驅動速度、系統的工作臺質量、靜動摩擦系數之差、系統的傳動剛度和系統的阻尼的參數，分析判斷出了減小工作臺質量、靜動摩擦系數之差和增大系統傳動剛度、系統阻尼和提高驅動速度能起到改善爬行的作用。存在的不足是：由于精工機床本身的各種配置比、機床材料、尺寸和經濟等方面的原因，不可能一味的提高某一項爬行因子的參數，故此方法不能廣泛使用。(2)爬行是一種摩擦自激振動，由此想到利用外加振動來抵消在爬行過程中產生的振動。分別給爬行的運動仿真模型加入垂直和水平方向的簡諧振動，通過不斷地調整參數模擬仿真后發現：在垂直方向加入簡諧振動對爬行改善效果不明顯；在水平方向加入簡諧振動能夠改善爬行；同時加入垂直簡諧振動和水平簡諧振動時，要使水平振動比垂直振動大，這樣也能起到改善爬行的作用。這三種外加簡諧振動得情況中，單純外加水平簡諧振動對改善爬行************，但是并不能完全抑制爬行，而且簡諧振動的參數確定有一定的難度。(3)另外一種加入振動的方法是在導軌上建立虛擬振動源，通過調整虛擬振動源的參數來抵消機床發生爬行時產生的振動。通過分析同頻率不同振幅和同振幅不同頻率的情況：明確了當幅值為1、頻率為12時的******配置參數比，將頻率12附近的參數細化以后，發現了改善爬行的最優頻率范圍；當頻率為20、幅值在20左右時，對改善爬行************。事實上通過這種方法實現了調節振動源的幅值和頻率能改善爬行的設想，并且達到了比較滿意的效果。(4)振動對改善爬行已經取得了比較好的效果，但是還沒有完全抑制住爬行。由此想到利用PID控制，因為PID控制對模型的要求精確不高，而且簡單方便易控制。在爬行運動仿真模型上，建立PID系統，整定PID參數。根據P控制、PI控制和PID控制分別調整增益參數，來分析速度和加速度仿真圖。經過大量仿真分析后，比例控制應用于模型的模型是效果******的，比例積分控制和比例積分微分控制都存在前期控制力度不夠，后期出現過飽和的現象，加入積分和微分控制反倒使系統變得不穩定。PID控制雖然抑制了爬行，但是本身存在很多副作用（易出現震蕩和超調）。(5)在振動上加入PID控制中的比例控制很好的抑制住了爬行，參數調整合適后，能將振動和PID完美的結合在一起，提高了單純加入振動時對爬行改善的程度，具有一定的研宄價值和意義。展望：本文一切理論成果都是在ADAMS中得出的結論，還未在實際精工機床上操作過，后續還需要研究的內容：在振動的基礎上加PID控制還能進一步優化和細化，確定出振動源參數和PID控制參數之間的規律；在實際機床上驗證加入振動源后對爬行的實際改善效果。本文采摘自“振動對精工機床進給系統爬行的影響”，因為編輯困難導致有些函數、表格、圖片、內容無法顯示，有需要者可以在網絡中查找相關文章！本文由海天精工整理發表文章均來自網絡僅供學習參考，轉載請注明！