1.5主要研究内容
本文从摩擦产生振动的角度入手,由于数控机床在产生爬行的动作时伴随着振动产 生,故确定爬行的模型后,在爬行的仿真模型中加入模拟的振动源,分析外加振动对爬 行造成的影响。经过大量的数据实验分析,外加振动源的方法能够改善爬行,并且改善 效果较好,但由于没有达到抑制爬行的目的,故尝试引入PID控制系统来抑制爬行,最 终确定出两者结合效果最佳。
(1) 根据数控机床机械进给系统工作原理,建立机床进给系统的物理模型和数学模 型,分析产生爬行的机理,确定导致爬行产生的每一个影响因子。在ADAMS中建立爬 行模型,调整每个爬行因子的参数,确定能够抑制爬行的最优参数比和各个爬行因子对 爬行的影响程度。
(2) 在ADAMS平台中,加入仿真的模拟正弦振动源,调整振动源的幅值和频率, 将模型进行仿真分析。工作台在工作过程中因摩擦所产生的振动是无规则的,故想要外 加振动源来耦合工作台的振动来达到改善爬行的目的、降低爬行发生的频率,仿真后效 果比较理想。
(3) 由于PID是最适合控制不确定系统结构和参数的机构,故在ADAMS模型中外 加小系统,即相当于在工作台上加入PID控制系统,整定三个环节的增益参数,选取最 优参数进行参数化计算。通过仿真模拟后,发现此方法对于改善爬行很实用,因为加入 PID控制不需要精准的仿真模型,而且经济实惠,节省了大量的人力和时间。当在振动 改善不良的情况下再加入PID控制时,能够完全克服爬行现象产生,达到了理想的效果。
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