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空心滾珠絲杠在數(shù)控機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)中的應(yīng)用研究-結(jié)論
閱讀：80 發(fā)布時(shí)間：2020-8-12第五章結(jié)論與展望
5. 1結(jié)論
論文以某一型號(hào)的數(shù)控加工中心的伺服進(jìn)給系統(tǒng)為研宄對(duì)象，探討了空心滾珠絲 杠的數(shù)學(xué)模型、邊界條件、仿真分析等，為空心滾珠絲杠的應(yīng)用提供理論依據(jù)。該課 題的研宄不僅具較高的好理論研究價(jià)值，而且有重要的工程實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。滾珠絲杠 伺服進(jìn)給系統(tǒng)發(fā)熱問題是制約數(shù)控機(jī)床向高速、高精度發(fā)展的瓶頸問題，這一課題的 研宄有助于提升我國的數(shù)控機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)的水平。論文的主要研宄內(nèi)容和結(jié)論如 下：
1. 建立了實(shí)/空心滾珠絲杠伺服進(jìn)給系統(tǒng)三維溫度場和熱變形的數(shù)學(xué)模型，從理 論上計(jì)算出高速滾珠絲杠的熱位移。同時(shí)與仿真結(jié)果做了對(duì)比，得到更精確的絲杠的 熱變形規(guī)律。
2. 建立了實(shí)/空心滾珠絲杠伺服進(jìn)給系統(tǒng)三維仿真模型，并對(duì)不同工況下的高速 滾珠絲杠的應(yīng)用規(guī)律做了深入的探討，得出幾點(diǎn)結(jié)論：（1)從高速進(jìn)給的角度，進(jìn)給 速度越高。熱變形量越大；與實(shí)心滾珠絲杠的熱位移量（1mm)相比，空心滾珠絲杠 的熱變形量在0.01mm數(shù)量級(jí)上，有效的抑制了空心滾珠絲杠的熱伸長。（2)從不同 的冷卻液流量方面，由于冷卻液流速的增大對(duì)減小空心滾珠絲杠的熱位移的趨勢不是 很明顯，所以不必為了提高空心冷卻的效果而采用高性能的冷卻設(shè)備。（3)在選擇不 同的冷卻介質(zhì)時(shí)，不僅要考慮對(duì)空心滾珠絲杠的熱位移的影響，還要考慮到防銹， 終本文選擇冷卻液作為冷卻介質(zhì)。（4)空心滾珠絲杠的開口大小不僅影響到空心滾珠 絲杠的強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)剛度等，而且對(duì)于開孔工藝方面也要考慮難易的程度。如果加工工 藝允許的話，選擇開孔大小為l〇mm的是合適的。（5)從數(shù)控機(jī)床達(dá)到熱平衡的時(shí)間 做了組仿真，得出空心滾珠絲杠對(duì)于縮短機(jī)床的熱機(jī)時(shí)間具有重要的意義。總 之，空心滾珠絲杠對(duì)于提高伺服進(jìn)給系統(tǒng)的定位精度具有重要的意義。
3. 空心滾珠絲杠伺服進(jìn)給系統(tǒng)作為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)，其電氣、機(jī)械等參數(shù) 的匹配是非常關(guān)鍵的，因此在建立系統(tǒng)的模型時(shí)，根據(jù)參數(shù)匹配的原則，選取相關(guān)的 電氣、機(jī)械參數(shù)。在用Sinmulink仿真時(shí)由于空心絲杠的慣量占整個(gè)系統(tǒng)的慣量的比 例較小，故空心滾珠絲杠的快速性優(yōu)于實(shí)心滾珠絲杠的快速性的曲線不是很明顯。
4. 空心滾珠絲杠系統(tǒng)的穩(wěn)定性是前提，論文借助仿真模型推導(dǎo)出伺服進(jìn)給系統(tǒng) 一部分的傳遞函數(shù)，分別對(duì)空心/實(shí)心滾珠絲杠的傳函編寫了伯德圖程序，從而判斷
系統(tǒng)的穩(wěn)定性。并通過Routh判據(jù)，從理論上證明了系統(tǒng)是穩(wěn)定的。
5. 滾珠絲杠的空心化必然會(huì)影響到滾珠絲杠的強(qiáng)度、剛度。故在本文的后部 分校核了系統(tǒng)的相關(guān)的強(qiáng)度和剛度，滿足空心滾珠絲杠的強(qiáng)度、剛度要求。
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