基于ADAMS和MATLAB的数控机床进给驱动系统的机电联合仿真.pdf

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1、2014年5月机床与液压Mav2014第42卷第10期MACHINETO0L&HYDRAULICSVol_42No．10DOI：10．3969／j．issn．1001～3881．2014．10．008基于ADAMS和MATLAB的数控机床进给驱动系统的机电联合仿真赵大兴，杨勇，许万，丁国龙，彭玲(1．湖北工业大学机械工程学院，湖北武汉430068；2．宜昌长机科技有限责任公司，湖北宜昌443003)摘要：根据机械多刚体动力学理论建立数控机床进给驱动系统的数学模型，利用机械系统动力学分析软件ADAMS

2、建立动力学模型、c++编写数控进给指令、MATLAB／Simulink建立数控机床进给驱动系统Simulink仿真模型，结合三者实现机床的机电联合仿真。仿真分析结果表明：该仿真平台能用来分析进给驱动伺服系统的动态特性，为物理样机进给系统的设计与调试提供可靠的参考依据。关键词：多刚体动力学；进给驱动；机电联合仿真中图分类号：TH391．9文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)10—028—4MechanicalandElectricalCo．simulationforCNCMachin

3、eToolFeedDriveSystemBasedonADAMSandMATLABZHAODaxing，YANGYong，XUWan，DINGGuolong，PENGLing(1．SchoolofMechanicalEngineering，HubeiUniversityofTechnology，WuhanHubei430068China；2．YichangChangjiangMachineTechnologyCo．，Ltd．，YichangHubei443000，China)Abstract：Acc

4、ordingtothemechanicaltheoryofmulti—bodydynamics，themathematicalmodelofthefeeddrivesystemwases—tablished．ThedynamicmodelofmechanicalsystemwasestablishedbyusingdynamicsanalysissoftwareADAMS，C++wasusedtowriteCNCfeedinstructions，theSimulinksimulationmodels

5、oftheCNCmachinetoolfeeddrivesystemwasestablishedbyusingMAT—LAB／Simulink．Thethreeabovewerecombinedtoachieveelectromechanicalso．simulationofthemachine．Thesimulationresultsshowthatthesimulationplatformcanbeusedtoanalyzethedynamiccharacteristicsofthefeeddr

6、iveselTosystem．Itprovidesreliablereferencefordesignanddebuggingofphysicalprototypefeedsystem．Keywords：Multi—bodydynamics：Feeddrive：Electromechanicalso—simulation现代数控机床向着高速、高精度、高效率的方向现在进给驱动上，滚珠丝杠的刚性旋转、扭转和轴向发展。近年来，随着计算机技术的Et臻成熟，在对机偏差会造成工作台的直线和转动偏差，自然就会影响

7、械系统进行分析时，虚拟样机技术越来越多地应用到到机床的加工精度。机电系统设计中。同时，使用系统仿真软件可以在各种虚拟环境中真实地模拟系统的运用，在计算机上方便地修改设计缺陷，仿真实验不同的设计方案，对整个系统不断改进，直至获得最优设计方案。可见，用虚拟样机代替真实的物理样机设计可大大提高设计效率、缩短产品开发周期、快速响应市场、降低产品的开发成本，能够获得优化的控制系统整体性能。机床的主要进给方式为：数控系统发出速度指令和进给位移指令信号，经伺服驱动装置和机械传动机构，驱动机床工作台实现进给。滚珠丝

8、杠作为机床进给驱动的主要传动方式，被广泛地应用在机床进给运图1进给驱动示意图动中，如图1所示。然而机床运动特性的好坏主要体收稿日期：2013—04—15基金项目：武汉市科技青年晨光计划项目(201271031386)；武汉市青年科技晨光计划项目(2013070104010015)作者简介：赵大兴(1962一)，博士，教授，研究方向为数字化设计与制造、产品质量视觉检测等。E—mail：yyong555@163．con。·30·机床与液压第42卷方程可由下列方程表示：电压