双丝杠驱动直线进给系统动态特性分析.pdf

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1、第3期组合机床与自动化加工技术No．32014年3月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueMar．2014文章编号：1001—2265(2014)03—0026—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．03．007双丝杠驱动直线进给系统动态特性分析木丁喜合，袁军堂，汪振华，董香龙(南京理工大学机械工程学院，南京210094)摘要：双丝杠驱动对于抑制机床在高速和高加减速情况下引起的振动具有显著的作用。以数控机

2、床双丝杠驱动直线进给系统为研究对象，对不同丝杠和导轨跨距下的进给系统进行动态特性分析，得到各阶模态振型和固有频率，并建立了其二自由度系统振动模型，研究丝杠和导轨跨距对进给系统动态特性的影响规律。分析计算结果表明：随着丝杠跨距和导轨跨距的增加，进给系统绕工作台法向的扭转振动的固有频率和绕丝杠轴向的扭转振动的固有频率越高，抵抗扭转振动和变形能力越强，动态特性越好。关键词：滚珠丝杠；双驱动；进给系统；动态特性中图分类号：TH132；TG65文献标识码：ADynamicCharacteristicsAn

3、alysisofLinearFeedSystemwithDoubleBallScrewDINGXi．he，YUANJun-tang，WANGZhen—hua，DONGXiang．1ong(SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstract：Doublescrewdriverhasasignificanteffectonrestrainingthemac

4、hinetools’vibrationundertheconditionofhighspeedandhighdeceleration．Bytakingdoubleballscrewfeedsystemsasstudyexam．pie，dynamiccharacteristicsareanalyzed，consideringthetheinfluenceofballscrews’spanandguiderails’span，andmodalvibrationmodesandnaturalfrequ

5、enciesareobtained。twodegreeoffreedomsys．ternvibrationmodelsareestablished．too．Itprovesthatwiththeincreaseofthespanofbal1screwsandguiderails．thefeedsystem’Snaturalfrequencyundertorsionalvibrationaroundthetable’Snormalandballscrew’Saxialarehigher，andth

6、eabilitytoresisttorsionalvibrationanddeformationares~onger．there．fore．thefeedsystemswillalSOhavebetterdynamiccharacteristics．Keywords：ballscrew；doubledrive；feedsystem；dynamiccharacteristics统动态特性的因素缺乏研究。因此，深入研究双丝杠0引言驱动直线进给系统的动态特性及其影响因素，具有十双滚珠丝杠驱动直线进给系

7、统具有良好的抗振分重要的意义。性、高系统刚度以及快速系统响应性等优点¨，能够本文以数控机床双滚珠丝杠驱动直线进给系统为有效地抑制数控机床在高速和高加减速情况下产生的研究对象，采用单因素分析法，建立其ANSYS有限元振动，因此其在高速和高精类数控机床中的应用日益模型并进行动态特性分析，同时，基于二自由度系统振广泛。动模型分别研究丝杠跨距和导轨跨距对进给系统动态国外学者在双丝杠驱动的理论和实践方面有着较特性的影响规律，为双丝杠进给系统的设计提供理论为深入的研究，Et本森精机公司最早提出了双丝杠参考。

8、驱动的概念并将其应用于数控机床，有效地提高了机床的进给速度和加减速度，进而保证了加工精度。在1双丝杠驱动直线进给系统模型简述国内，关晓勇和严江云等人建立了双驱动的动力文中共建立了10组双丝杠驱动直线进给系统有学模型，从理论上证明了双丝杠机构能够抑制各轴驱限元模型。采用单因素分析法，分别研究丝杠跨距和动时产生的回转振动和弯曲。周勇和郭崇嵩等人导轨跨距对进给系统动态特性的影响规律，其中，滚珠建立了双丝杠驱动的有限元模型并进行了动态特性仿丝杠全长1600mm，直径为50ram。真分析，验证了双驱动相对