考虑模态特性的高速机床进给系统刚度匹配研究

摘要：

为了得到进给系统的最优动态特性,建立了进给系统的动力学模型.采用有限元法对高速机床进给系统的部件与结合面进行刚度设计,通过分析进给系统的振动形式,找出了在各种因素下系统模态参数的变化规律,以工作台的结构设计为例,进行了合理的刚度匹配.进给系统在低频段沿进给方向振动,最显著的影响因素是工作台的质量、丝杠-螺母副接触刚度、轴承副接触刚度和丝杠自身的拉压刚度,当系统沿垂直于工作台的方向振动时,受导轨-滑块结合面刚度的影响较大.在不同导轨、滑块跨距组合参数下,对系统模态的特性变化规律进行了分析,当滑块跨距为400 mm、导轨跨距为300 mm时,系统模态为最优分布.研究表明,该刚度匹配设计方法可使工作台的质量减小10％,进给系统的1阶固有频率提高9％,从而验证了该方法的准确性.

关键词：高速机床、模态特性、进给系统、匹配设计

所属期刊栏目：48

分类号：TH122

资助基金：国家重点基础研究发展规划资助项目2009CB724407

在线出版日期：2014-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：90-95