标题:一种新型双轴差速式微量进给系统的建模与分析
作者:杜付鑫;冯显英;李沛刚;岳明君;王兆国
作者机构:[杜付鑫] 山东大学机械工程学院;;山东大学, ;;高效洁净机械制造教育部重点实验室, 济南;;济南, ;; 250061;;250061.;[冯显英] 山东大学机械工程学院;;山东大学, ; 更多
通讯作者:Feng, X(fxying@sdu.edu.cn)
通讯作者地址:[Feng, X] School of Mechanical Engineering, Shandong UniversityChina;
来源:机械工程学报
出版年:2018
卷:54
期:9
页码:195-204
DOI:10.3901/JME.2018.09.195
关键词:动态摩擦; 驱动进给系统; 低速爬行
摘要:常规驱动进给系统(Conventional drive feed system, CDFS)的低速运行动态性能对机床的跟踪及定位精度、零件表面加工质量等有着非常重要的影响。非线性摩擦使CDFS在低速运行时出现爬行现象,从而严重 影响其低速性能。为了克服CDFS的精度极限,提出一种新型的双轴差速式微量驱动进给系统(Dual-axis differential micro-feed system, DDMS)。在DDMS中,将常规丝杠旋转型滚珠丝杠副替换为螺母旋转主驱动型滚珠丝杠副,丝杠和螺母均由伺服电动机驱动。两个驱动轴(电动机驱动丝杠和 电动机驱动螺母)的运动方向一致,速度几乎一样,通过螺母和丝杠复合驱动的差速式传动结构进行合成,可以使被驱动件在极低速下获得均匀、稳定的微量进给。 和CDFS相比,丝杠和螺母都在高速下旋转,所以滚珠丝杠副的非线性摩擦干扰会显著降低。系统的摩擦特性用LuGre模型来描述,而且对滚珠丝杠传动副和 直线运动导轨处的摩擦分别进行建模。通过仿真和试验研究发现,和CDFS相比,DDMS可以使工作台在极低速下获得稳定的速度响应和极高的分辨率。并且, DDMS在低速下的位置跟踪精度也比CDFS高。因此,提出的DDMS可以有效降低摩擦对系统的不利影响,为低速下驱动进给系统动态性能提高建立了基础。
收录类别:EI;CSCD;SCOPUS
资源类型:期刊论文
原文链接:https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85051363792&doi=10.3901%2fJME.2018.09.195&partnerID=40&md5=4cd6b2d71921002ea9978ea00ea29dbf
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