Simulink高速滚珠丝杠进给系统机械模型的仿真与分析.pdfVIP

· 信息技术 · 姜鑫 ，等 ·基于MA3TAB／Simulink高速滚珠丝杠进给系统机械模型的仿真与分析 基于 MATLAB／Simulink高速滚珠丝杠进给 系统机械模型的仿真与分析 姜鑫 。王均馗 (1．陕西国防工业职业技术学院 机 电工程学院。陕西 西安 710300； 2．哈尔滨 电机厂交直流 电机有限责任公司 工艺部。黑龙江 哈尔滨 150040) 摘 要：建立了高速滚珠丝杠进给系统的机械模型。重点分析机械系统对整个进给驱动系统 的影响 ，并进行计算机仿真分析。通过实验数据分析掌握温度变化影响的效果。指出在高速 加工过程中屈服形变引起的轨迹误差，并通过反复修改参数得到优化结果，并找出了进一步改 进的措施 。 关键词 ：高速；滚珠丝杠；进给驱动系统 中图分类号：TH132；TP391．9 文献标志码：B 文章编号：16715·276(2011)03-0097-04 SimulationandExperimentalAnalysisofHigh-SpeedBallScrew FeederDriveSystem M echanicalM odelBasedonMATLAB／Simulink JIANG Xin ‘．WANGJun—kui (1．ShaanxiInstituteofTechnologyElectromechanicalengineeringcollege，Xi’an710300，China； 2．TheHarbin-ElectromotorPlantAC／DCMotorCo．，Ltd．，TechnologyDepartment，Haerbin150040，China) Abstract：Thispaperestablishesthehigh-speedballscrew feedingsystem mechanicalmodeltoanalyzetheinfluenceoftheme- chanicalsystem onthewholednvesystem anduseMATLAB computertomakethesimulationanalysisandresearch，pointsoutthe trajectoryerrorscaused inthehigh-speedmachiningprocessyielddeformationandfindsoutthefurtherimprovementmeasures throughrepeatedoptimizingthe parameters． Keywords：highspeed；ballscrew；drivesystem 度高的进给驱动系统。由于高速加速，很难保证较高的定 0 引言 位精度 ，所 以进给驱动系统高速运行下的由惯性力矩引起 的随动和进给系统的动力刚度就成为了其切削误差的主 伴随着数控机床加工精度的不断提高，其定位精度已 要来源。如果CNC机床刀具的偏差 、振动和阻尼得不到 经成为一个非常重要并急需解决的问题 ，由于加工速度的 有效的控制，将使工件产生显著的尺寸误差 ，难以保证高 提高，其进给驱动系统应具有快速响应和快速高精度跟踪 速切削条件下的工件表面品质。 的能力，由滚珠丝杠驱动的进给系统的定位精度主要与两 图1描述了在使用 CAD／CAM软件 ，CNC控制系统 ， 方面有关：一是整个机械系统各部分结构机械刚度 的变 伺服控制装置，机械系统的设计与装配等影响加工精度的 化；另一个是伺服控制系统 即 CNC伺服控制器被称为 来源之间的关系。CAD／CAM软件如Pro／E，UG等具有 自 P．IP控制，其是否能够保证伺服电动机按照给定的驱动规 动生成加工程序的功