文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
滚珠丝杠进给系统定位精度分析
姓名:王淑坤
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:王德伦
20061201
摘要滚珠丝杠副是数控机床进给系统的核心部件,采用它是提高进给系统灵敏度、定位精度和防止爬行的有效措施。它的精度和各项性能直接影响数控机床的定位精度和重复定位精度,特别是滚珠丝杠的导程误差对机床定位精度的影响最为明显。本文以大连机床集团新研制的迪掣春霞庸ぶ行牡膠蚪低车墓鲋樗杠为研究对象,运用疎煨腿砑约癙/邢拊7治鋈砑滚珠丝杠进行了模型简化和有限元分析计算。首先,阐述了课题的研究背景、意义以及滚珠丝杠的国内外发展应用现状,同时对迪掣春霞庸ぶ行慕辛思虻サ慕樯堋其次,依据滚珠丝杠参数样本和电机参数样本,对滚珠丝杠及其驱动电机进行了选择计算,并对滚珠丝杠的各项指标的进行了校核,同时利用有限元法对滚珠丝杠的实体模型进行了简化研究,通过对计算结果的对比分析及其尺寸参数的灵敏度分析,建立了一个简化合理且接近实际情况的滚珠丝杠实体模型。基于此简化模型,对滚珠丝杠的受力、热特性等进行了分析,并计算了滚珠丝杠预拉伸安装的合理预拉伸量。基于滚珠丝杠热变形补偿措施的利弊分析,对空气外围冷却进行了计算分析,得出对流换热系数不然后,运用有限元法计算了滚珠丝杠在工作过程中不发生反向间隙的临界轴向载荷和临界加速度以及不同惯性力下的滚珠丝杠变形,同肘模拟了滚珠丝杠副在两端固定且有だ彀沧疤跫碌谋湫吻榭觯⒒嬷屏斯鲋樗扛芨钡牡汲涛蟛钋撸2钩滚珠丝杠变形提高机床定位精度提供了依据。最后,针对两端固定安装、预拉伸两端固定安装、一端固定一端简支安装三种情况进行了模态分析。通过对三种安装情况下固有频率及其振型的对比分析,验证了预拉伸安装是提高系统固有频率,避免共振的一种方法。建立了滚珠丝杠副结构动力微分方程,利用甂计算滚珠丝杠副在一种加速进给形式下的变形误差,为以后各种加速进给形式下的变形误差计算奠定了基础。关键词:滚珠丝杠滚珠丝杠进给系统定位精度汲涛蟛得小于/.约翱掌馕Ю淙捶ㄊ且恢旨染糜钟行У姆椒ǖ慕崧邸大连理工大学硕士学位论文
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作者签名:至趄塑塑日期:兰丝:曼独创性说明作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
导师签名:.至二鹭丝至动盘壁大连理工大学学位论文版权使用授权书主┠辍I显隆!弧鋈本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名:大连理工大学硕士研究生学位论文
髀课题研究背景及意义数控技术是机械加工技术、电子技术、计算机技术、自动控制技术、监控检测技术等多学科紧密结合的新技术。它可以保证产品达到极高的加工精度和稳定的加工质量,操作过程易于实现自动化,生产效率高,生产准备周期短,可以节省大量专用工艺设备,特别是在适应机械产品更新换代、小批量、多品种生产方面。而加工中心、柔性制造单元⑷嵝灾圃煜低以及计算机集成制造系统是数控发展的必然趋势。数控机床的精度指标主要有加工精度、定位精度和重复定位精度,其中加工精度是数控机床追求的最终精度,是衡量数控机床工作性能的非常重要的精度指标,而数控机床的加工精度受到机床结构、装配精度、伺服系统性能、工艺参数以及外界环境等因素的影响【。随着对数控机床加工精度要求不断提高,如何提高数控机床加工精度将成为机床研究的重点研究方向。滚珠丝杠副作为一种新型螺旋传动元件得到了广泛的应用。它具有长寿命、高刚性、高效率、高灵敏度、无间隙的特点。滚珠丝杠副的传动效率为%~%,是普通滑动丝杠的倍,它的动静摩擦系数相差不大,采用它是提高进给系统灵敏度、定位精度和防止爬行的有效措施D壳暗氖鼗驳慕低场9鲋樗扛芨笔瞧浜诵牟考它的精度和各项性能直接影响数控机床的定位精度和重复定位精度,进而影响数控机床的加工精度。然而,随着高速加工技术的不断发展,这种“旋转伺服电机鲋樗扛堋传动方式的弊端不断表现出来。电机输出的旋转运动需经过联轴器、滚珠丝杠、螺母等一系列中间传动和变换环节,才变为工作台的直线运动。由于中间传动环节的存在,使得整个传动系统的刚度降低,启动和制动初期的能耗