1.2課題研宄目的和意義
1.2.1課題研究的目的
數(shù)控機床可以加工復雜型面、加工精度高、質量穩(wěn)定、有利于現(xiàn)代化生產。機床各 部件相互配合,最終共同完成機械執(zhí)行機構的移動、轉動、夾緊、松開、變速和換刀等
各種動作來實現(xiàn)切削加工的任務[2]。數(shù)控機床在低速運動或重載情況下出現(xiàn)爬行時,會 破壞數(shù)控機床運動的準確性、均勻性,影響數(shù)控機床的定位精度和加工精度,甚至產生 廢品和事故,這對企業(yè)來說是不可估量的損失。根據(jù)數(shù)控機床出現(xiàn)爬行的現(xiàn)象機理分析 后,能夠發(fā)現(xiàn)導致爬行的因素有很多,在機械傳動部分中,由摩擦引起的振動對爬行的 影響是比較大的,故研宄振動對數(shù)控機床進給系統(tǒng)爬行的影響對減少爬行發(fā)生的幾率和 提高數(shù)控機床的精度有很大幫助。
1.2.2課題研宄的意義
目前,德國、美國和日本等發(fā)達國家的數(shù)控機床質量及性能良好,先進實用。尤其 在大型、重型和精密數(shù)控機床方面發(fā)展要比我國快很多。我國的數(shù)控機床在穩(wěn)定性、可 靠性和無故障方面和外國高檔數(shù)控機床相比還有一定的差距。若能改善數(shù)控機床在低速 行進時產生的爬行,我國數(shù)控機床將步入新的層次。數(shù)控機床的爬行問題是提高數(shù)控機 床加工精度的重要課題之一,也是國民經濟、科學研宄及國防建設的重要課題。研究振 動對爬行現(xiàn)象的影響,對揭示爬行的內在規(guī)律、分析機床低速運動時的平穩(wěn)性和探尋新 的領域來解決爬行的措施都是必不可少的。本課題研宄的內容對數(shù)控機床發(fā)展的意義主 要表現(xiàn)在四個方面:
(1) 提高數(shù)控機床精度。研宄爬行機理、導致產生爬行產生的各種因素和防爬措施 是找到抑制爬行新方法的前提,根據(jù)抑制爬行的新方法,會進一步提高數(shù)控機床的精度 等級。
(2) 節(jié)省成本。利用ADAMS軟件分析外加振動和PID控制系統(tǒng)對爬行的影響,可 以在View虛擬界面中真實地模擬系統(tǒng)的運動,由于簡化后的爬行系統(tǒng)模型相對比較簡單, 可以直接在View中建模,然后不斷修改設計缺陷以改進系統(tǒng),直到獲得最滿意的設計方 案,最終能夠做出比較理想的物理樣機。所以在ADAMS平臺中直接對爬行的仿真模型 進行分析,節(jié)約了大量在現(xiàn)實生活中加工樣機、改進樣機的時間和成本,給企業(yè)增加了 利潤。
(3) 改善勞動環(huán)境。數(shù)控機床在重載時出現(xiàn)爬行,前期機床運動不平穩(wěn)時會產生噪 音,對聲音造成環(huán)境污染,對勞動者身體有傷害。
(4) 延長機器使用壽命。機床導軌出現(xiàn)嚴重爬行時,會導致機床喪失加工能力,產 生廢品、造成停機現(xiàn)象,對數(shù)控機床損害嚴重。
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