重心驅動工作臺動力學建模及其特性分析.pdf

1、高速高精數控加工技術在數控加工行業(yè)占有非常重要的位置，而高速進給驅動技術是實現數控機床高速高精加工的關鍵技術之一。重心驅動是一種新型的數控機床進給驅動方式，能夠有效提高機床的運動速度和精度，但對其研究仍處于起步階段。本文以采用重心驅動的兩軸工作臺為研究對象，對該工作臺進行了參數化建模，利用有限元方法分析了其動力學特性，并進行了機電聯合仿真研究，最后對整個驅動系統進行了動態(tài)性能評價與參數優(yōu)化調整。具體內容包括：
　　 1. 分析了

2、重心驅動的動力學原理，并得到其振動方程。提出了重心驅動工作臺的有限元建模方法，基于結構振動的動力學方程和單元矩陣，得到其響應特性的表達式。
　　 2. 通過分析得到影響重心驅動工作臺的動態(tài)性能的因素，采用參數化建模方法對其進行參數化，并進一步建立重心驅動工作臺的參數化模型，通過對不同參數下工作臺模型進行模態(tài)分析，比較其固有頻率和振型，得到了重心驅動工作臺動態(tài)性能與其結構參數之間的關系。利用ANSYS軟件對重心驅動工作臺進行諧響應

3、分析，得到其響應曲線。通過分析，獲取其共振頻率和振動特性，為進給系統的優(yōu)化與動態(tài)性能的提高提供了依據。
　　 3. 在現有的機電聯合仿真平臺的基礎上，分別對重心驅動工作臺和傳統驅動工作臺動態(tài)性能進行機電聯合仿真，結果表明，相比傳統驅動，在較低加速度時，重心驅動的優(yōu)勢并不明顯，而在高加速度情況下，重心驅動優(yōu)勢突出，有效地抑制了振動，尤其是在輪廓拐角處，獲得了比傳統驅動高得多的運動精度。
　　 4. 采用動態(tài)性能評價指標對重