当前位置:主页 > 科技论文 > 铸造论文 >

一种数控滚齿机工作台动态特性建模方法及实验分析

发布时间:2018-04-01 19:42

  本文选题:数控滚齿机 切入点:动态特性 出处:《西安交通大学学报》2017年12期


【摘要】:为了研究数控滚齿加工中滚刀轴转速波动引起的工件轴速度波动的动态响应特性,对数控滚齿机旋转工作台即工件轴的伺服控制问题进行了分析。首先根据电机学原理和机械动力学原理对伺服控制系统组成的各个环节进行了建模和分析,推导出旋转工作台的整体伺服控制系统模型,并考虑到伺服控制环节在动态响应过程中的摩擦因素,引入了非线性Stribeck黏性摩擦结构;然后利用Simulink建立了滚齿机旋转工作台的伺服系统仿真模型,并研究了不同的位置和速度指令频率变化对工件轴伺服动态响应影响效果;最后通过数控滚齿机工作台控制实验来验证工件轴的动态响应特性。仿真结果表明:旋转工作台伺服系统在低速运行时,位置跟踪存在"平顶"现象,速度跟踪存在"死区"现象;旋转工作台伺服系统位置和速度的跟随率随着指令频率的增大而减小,当指令频率增大到31Hz时,速度跟随率不足10%。在和仿真相同的指令频率变化条件下,进行滚齿机工件轴的转速控制实验,工件轴的响应曲线与仿真响应曲线基本吻合,验证了模型的有效性和可靠性。该模型可为数控回转工作台伺服进给系统设计、伺服控制方法研究及故障诊断等工作提供理论依据。
[Abstract]:In order to study the dynamic response characteristics of the speed fluctuation of the workpiece shaft caused by the fluctuation of the rotational speed of the hob shaft in NC hobbing machining, The servo control problem of the rotary table of NC gear hobbing machine that is workpiece shaft is analyzed. Firstly, every link of servo control system is modeled and analyzed according to the principle of motor and mechanical dynamics. The whole servo control system model of the rotary table is deduced, and the nonlinear Stribeck viscous friction structure is introduced considering the friction factor of the servo control link in the dynamic response process. Then the servo system simulation model of the rotary table of the hobbing machine is established by using Simulink, and the effect of different position and speed command frequency on the dynamic response of the workpiece shaft is studied. Finally, the dynamic response characteristics of the workpiece shaft are verified by the control experiment of the worktable of the CNC gear hobbing machine. The simulation results show that when the servo system of the rotary table is running at low speed, the "flat-top" phenomenon exists in the position tracking. There is a "dead zone" phenomenon in velocity tracking, and the position and velocity follow rate of the rotary table servo system decreases with the increase of instruction frequency, when the instruction frequency increases to 31Hz, The speed following rate is less than 10. Under the same command frequency change condition as simulation, the speed control experiment of the workpiece shaft of the hobbing machine is carried out. The response curve of the workpiece shaft basically coincides with the simulation response curve. The validity and reliability of the model are verified. The model can provide theoretical basis for the design of servo feed system of NC rotary table, the research of servo control method and fault diagnosis.
【作者单位】: 西安交通大学机械工程学院;西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室;
【基金】:国家科技重大专项资助项目(2015ZX04005001)
【分类号】:TG612

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;新型数控滚齿机通过鉴定[J];现代机械;2001年02期

2 陈纯明;南京二机床六轴数控滚齿机——汽车生产厂家的得力助手[J];机电新产品导报;2004年07期

3 张广良;;数控滚齿机及其编程[J];西安航空技术高等专科学校学报;2007年03期

4 ;高精度零编程数控滚齿机床研制成功[J];模具制造;2009年04期

5 胡艳;;数控滚齿机加工特殊齿轮方法的研究[J];科技信息;2010年31期

6 刘明;简易数控滚齿机的改造[J];新技术新工艺;1995年04期

7 李清,吴振勇,王太勇;中、小模数多功能数控滚齿机的设计[J];机械设计;2001年08期

8 栾厚学,刘祥云;数控滚齿机的切削参数调整[J];组合机床与自动化加工技术;2001年08期

9 盛志冲;徐年富;徐坚;;主轴顶尖偏心调整机构在数控滚齿机上的应用[J];机械工程师;2007年10期

10 盛志冲;张存亮;;数控滚齿机紧急回退功能的应用[J];工具技术;2008年11期

相关会议论文 前2条

1 周安安;王小鹏;陈天宁;尤晋闽;;数控滚齿机模态分析与试验验证[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年

2 郭前建;杨建国;王秀山;;数控滚齿机热误差分析与建模研究(英文)[A];第八届全国真空冶金与表面工程学术会议论文摘要集[C];2007年

相关重要报纸文章 前1条

1 杨玉璞;世界加工直径最大数控滚齿机在洛诞生[N];河南日报;2008年

相关博士学位论文 前1条

1 郭前建;数控滚齿机几何误差与热误差实时补偿技术研究[D];上海交通大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘方;基于ANSYS的数控滚齿机分析及结构改进[D];辽宁科技大学;2016年

2 孙柏林;ZFWZ12数控滚齿机加工误差分析及精度调整[D];山东大学;2017年

3 陈鹏;基于虚拟设计技术的数控滚齿机设计方法及应用研究[D];重庆大学;2002年

4 邓洋;数控滚齿机关键零部件模块化建模与有限元分析[D];兰州理工大学;2012年

5 陈琛;教学型数控滚齿机的设计与研究[D];华中科技大学;2012年

6 夏海生;数控滚齿机几何误差建模与补偿研究[D];合肥工业大学;2013年

7 陈真;数控滚齿机加工过程能效分析及节能监控系统研究[D];重庆大学;2014年

8 马士祯;数控滚齿机加工误差补偿技术研究[D];沈阳理工大学;2013年

9 常迎杰;数控滚齿机结构广义动态优化设计与研究[D];兰州理工大学;2014年

10 黄亮;大型数控滚齿机伺服系统同步控制研究[D];重庆大学;2011年



本文编号:1697026

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/1697026.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户5714c***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com