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滚珠丝杠进给系统动态特性国外研究现状

时间:2018-01-10 10:02:28 点击:

由于国外对核心技术的封锁,国外对滚珠丝杠进给系统的研究文献相对较少。主要包括以下几个方面:

进给系统运动特性影响因素方面,M.Ebrahimi,R.Whalley对机床进给系统的刚度进行了分析、建模和仿真,给出了进给系统刚度的计算公式,验证了进给系统刚度,摩擦,反向间隙和工作台质量对于进给系统工作台进给量的影响。

有限元建模方面,德国加兴慕尼黑工业大学的Zaeh,M.F.等对滚珠丝杠进给系统的动力学特性进行了分析和优化,给出了一种结构建模方法,并对进给试验台的进给轴进行了有限元建模,同时对位置和速度环的特性进行了仿真。斯图加特大学的Zaeh,Michael F.推导了以滚珠丝杠进给系统的刚度矩阵来代替丝杠螺母接触区滚珠和滚道的接触刚度模型,采用弹簧模型来模拟丝杠和螺母之间的祸合,通过集中有限元模型对包括滚珠丝杠进给系统在内的整个机床结构进行了联合建模及振动分析,并采用进给驱动试验台来验证该建模方法的正确性。


韩国昌原大学的Choi,Y.H。等对高速情况下滚珠丝杠进给系统的振动分析进行了研究,采用6自由度集中参数模型来分析进给系统的平面振动,推导了其运动方程,分析了系统固有频率和驱动电机速度控制输入产生的瞬态响应,并通过滚珠丝杠进给系统的试验模型分析和使用振动测量进行了验证汇。

Sato,Ryuta描述了一种进给系统新的建模和控制器调节方法。通过二自由度振动模型为进给系统建立了模型,并对各种运动进行仿真和试验验证。Tsutsumi,Masaomi等建立了一种包括工作台、滚珠丝杠螺母副和支承轴承的多自由度新模型,并通过试验进行了验证。

综上所述,国外对机床进给系统动态特性的研究多集中在运动特性影响因素及动力学建模等方面,普遍采用有限元法对机床进给系统进行动态特性分析,并己用于高速机床的开发和研究中。但是对于考虑进给系统结合部的动态特性影响方面的相关文献却比较少。