數(shù)控銑床進給系統(tǒng)多領域建模及參數(shù)靈敏度分析.pdf

1、合理地選擇數(shù)控機床進給系統(tǒng)中機械傳動部件的參數(shù)，如滾珠絲杠的尺寸、機械構(gòu)件的阻尼等，對提高數(shù)控機床進給系統(tǒng)的動態(tài)性能具有重要作用，進而幫助改善數(shù)控機床的加工品質(zhì)。然而在實際實驗中,研究不同的機械部件參數(shù)對進給系統(tǒng)的影響,需要耗費很大的成本,花費很長的研究時間。因此，本文將計算機仿真技術引入到對該問題的研究，利用Modelica語言建立了數(shù)控銑床進給系統(tǒng)的多領域模型，進行了仿真分析和實驗驗證，并采用正交實驗設計方法對仿真實驗進行設計，對進

2、給系統(tǒng)機械參數(shù)進行靈敏度分析。分析結(jié)果表明，在滿足剛度和裝配條件的情況下，為了提高進給系統(tǒng)的動態(tài)性能，應選擇慣量較小的聯(lián)軸器，長度、導程較小的滾珠絲杠，而滾珠絲杠副的阻尼存在最優(yōu)值使得進給系統(tǒng)的動態(tài)性能最好，滾動導軌和滾動軸承的摩擦對進給系統(tǒng)的動態(tài)性能影響較小。
　　首先，本文對數(shù)控銑床進給系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理進行了分析，建立了永磁同步電機的數(shù)學模型，分析了基于id?0的矢量控制方法和空間矢量脈寬調(diào)制技術控制系統(tǒng)，并建立了機械

3、傳動系統(tǒng)的動力學模型。
　　然后，采用模塊化建模思想，基于Modelica語言分別建立了永磁同步電機、伺服驅(qū)動器、機械傳動系統(tǒng)的多領域模型，并把各模塊連接組成了進給系統(tǒng)的多領域統(tǒng)一模型。
　　為了驗證所建立的模型的正確性，利用模型仿真了典型工況下的運行狀況，并結(jié)合實際實驗對模型正確性進行了進一步驗證，結(jié)果顯示建立的進給系統(tǒng)多領域模型仿真結(jié)果符合預期，與實際實驗誤差較小，抗干擾能力較強，動態(tài)性能良好。
　　最后，分析了機