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数控外圆磨床厂家:考虑摩擦和间隙影响的平面磨床进给伺服系统建模与分析(二)

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数控外圆磨床厂家:考虑摩擦和间隙影响的平面磨床进给伺服系统建模与分析(二)

发布日期:2020-10-16 00:00 来源:http://www.qdmrdjx.com 点击:

数控外圆磨床厂家:考虑摩擦和间隙影响的平面磨床进给伺服系统建模与分析(二)

(一)进给伺服系统描述

    一般数控外圆磨床、精密平面磨床单轴直联式进给伺服系统的机械结构如图一所示。交流伺服电动机通过联轴器驱动滚珠丝杠带动工作台运动,把电动机的旋转运动转换成工作台的直线运动。

该系统为闭环控制系统。位置输入信号由计算机给出,工作台上装有光栅尺,可直接测量工作台的直线位移,并发出反馈信号。伺服电动机上装有脉冲编码器,可检测电动机转速并进行速度反馈。同时系统还配有电流反馈以保证系统的电流在动态时为最佳。


(二)非线性影响因素

数控外圆磨床 平面磨床

   数控外圆磨床精密平面磨床摩擦存在于具有相对运动的接触零部件间,摩擦的非线性行为主要来源于静动摩擦力之间的差异,以及当进行液体润滑时,在低速区域将出现Stribeck效应。典型的摩擦-速度关系曲线如图2所示。库伦摩擦力与法向荷载成比例,与运动方向相反,而与速度的幅值无关。静摩擦力fs是指使物体从静止开始产生相对运动所需的力。静摩擦力要大于库伦摩擦力。Stribeck摩擦是稳态速度的函数,在相对滑动速度较低的范围内,随着相对速度的增加摩擦力反而下降,如图2所示曲线的负斜率部分。

   间隙多由于传动链中的尺寸误差、安装误差和长期磨损等原因导致。如在丝杠和螺母副运行一段时间后,由于磨损可产生间隙。

   由于丝杠和螺母副之间的间隙,系统轴向驱动力Fd将发生变化,假设轴向刚度Ke在间隙区间内为零,得到间隙非线性特性如图三所示。

数控外圆磨床 平面磨床

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