滾動(dòng)直線導(dǎo)軌可動(dòng)結(jié)合部動(dòng)力學(xué)建模及參數(shù)識(shí)別方法研究.pdf

1、高速、高精、低噪加工是現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的必然發(fā)展趨勢(shì),而機(jī)床動(dòng)態(tài)性能的好壞直接影響著機(jī)床的加工性能。據(jù)研究表面,機(jī)床結(jié)合部的特性是機(jī)床整體動(dòng)態(tài)性能的關(guān)鍵影響因素,因此要預(yù)測(cè)和提高機(jī)床的整體動(dòng)態(tài)性能就必須對(duì)機(jī)床結(jié)合部的特性進(jìn)行深入研究。滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副作為機(jī)床上典型的可動(dòng)結(jié)合部,對(duì)機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能影響很大,本文基于此對(duì)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副可動(dòng)結(jié)合部的特性進(jìn)行了相關(guān)的研究。
　　首先,利用多點(diǎn)動(dòng)力學(xué)建立起滾動(dòng)直線導(dǎo)軌可動(dòng)結(jié)合部的動(dòng)力學(xué)模型,把滾動(dòng)直

2、線導(dǎo)軌可動(dòng)結(jié)合部視為一個(gè)獨(dú)立的無質(zhì)量的八結(jié)點(diǎn)六面體單元,充分考慮了每個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的相互耦合關(guān)系,更能準(zhǔn)確的反應(yīng)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌可動(dòng)結(jié)合部的動(dòng)力學(xué)特性。
　　其次,基于建立的滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副可動(dòng)結(jié)合部動(dòng)力學(xué)模型以及LMSTest.Lab振動(dòng)測(cè)試與分析系統(tǒng)的滾動(dòng)直線導(dǎo)軌試副件模態(tài)試驗(yàn)分析,采用理論建模與模態(tài)試驗(yàn)相結(jié)合的方法進(jìn)行其可動(dòng)結(jié)合部動(dòng)力學(xué)參數(shù)的識(shí)別。
　　試驗(yàn)選用凱特精機(jī)公司生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床上常用的滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副,共8種型號(hào)(單圓弧

3、和雙圓弧)16副為研究對(duì)象。根據(jù)產(chǎn)品的相關(guān)參數(shù)和幾何尺寸關(guān)系建立起了該滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副產(chǎn)品系列的三維參數(shù)化模型庫,為滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的有限元模態(tài)分析以及整機(jī)的建模提供便利。通過對(duì)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的模態(tài)試驗(yàn)提取相應(yīng)的頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣,利用非線性最小二乘法的優(yōu)化方法進(jìn)行滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副可動(dòng)結(jié)合部的參數(shù)識(shí)別,將識(shí)別出的可動(dòng)結(jié)合部剛度矩陣通過DMIG卡代入到有限元模型中進(jìn)行模態(tài)分析計(jì)算,最后采用振型相似比較固有頻率的方法進(jìn)行比較,分析計(jì)算結(jié)果與模態(tài)試驗(yàn)