數控外圓磨床廠家：考慮摩擦和間隙影響的平面磨床進給伺服系統建模與分析（二）

發布日期：2020-10-16 00:00 來源：//wlbnt.cn 點擊：

數控外圓磨床廠家：考慮摩擦和間隙影響的平面磨床進給伺服系統建模與分析（二）

（一）進給伺服系統描述

一般數控外圓磨床、精密平面磨床單軸直聯式進給伺服系統的機械結構如圖一所示。交流伺服電動機通過聯軸器驅動滾珠絲杠帶動工作臺運動，把電動機的旋轉運動轉換成工作臺的直線運動。

該系統為閉環控(kong)制系統。位置輸入信(xin)號(hao)由計算機(ji)給出，工作臺上(shang)裝(zhuang)有(you)光柵尺，可(ke)直接(jie)測量(liang)工作臺的(de)直線位移，并發(fa)出反饋(kui)信(xin)號(hao)。伺服電(dian)動(dong)機(ji)上(shang)裝(zhuang)有(you)脈沖編碼器，可(ke)檢測電(dian)動(dong)機(ji)轉速并進行速度反饋(kui)。同(tong)時系統還配(pei)有(you)電(dian)流(liu)反饋(kui)以保證系統的(de)電(dian)流(liu)在動(dong)態(tai)時為最佳。

（二）非線(xian)性影響因素

數控外圓磨床平面磨床

數控外圓磨床、精密平面磨床摩擦存在于具有相對運動的接觸零部件間，摩擦的非線性行為主要來源于靜動摩擦力之間的差異，以及當進行液體潤滑時，在低速區域將出現Stribeck效應。典型的摩擦-速度關系曲線如圖2所示。庫倫摩擦力與法向荷載成比例，與運動方向相反，而與速度的幅值無關。靜摩擦力fs是指使物體從靜止開始產生相對運動所需的力。靜摩擦力要大于庫倫摩擦力。Stribeck摩擦是穩態速度的函數，在相對滑動速度較低的范圍內，隨著相對速度的增加摩擦力反而下降，如圖2所示曲線的負斜率部分。

間(jian)隙多由于(yu)傳動鏈中的尺寸誤(wu)差、安裝誤(wu)差和長期磨損(sun)等(deng)原(yuan)因導(dao)致。如在絲杠和螺母副運行一段時間(jian)后，由于(yu)磨損(sun)可產(chan)生間(jian)隙。

由(you)于絲杠和(he)螺母副之間的間隙，系統軸向驅(qu)動(dong)力Fd將(jiang)發生變(bian)化，假設軸向剛度Ke在間隙(xi)區間內為(wei)零，得到間隙(xi)非線性特性如圖三所示。

數控外圓磨床平面磨床