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(fu)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(xi)統(tong)(tong)為閉環(huan)控制系(xi)統(tong)(tong)。位(wei)置輸入信號由計算機(ji)給出(chu)，工作臺上裝(zhuang)有(you)光柵(zha)尺，可直接測(ce)(ce)量工作臺的直線(xian)位(wei)移，并發出(chu)反饋(kui)信號。伺(si)服電動機(ji)上裝(zhuang)有(you)脈沖編碼(ma)器，可檢測(ce)(ce)電動機(ji)轉(zhuan)速并進(jin)行速度(du)反饋(kui)。同時系(xi)統(tong)(tong)還配有(you)電流反饋(kui)以保證系(xi)統(tong)(tong)的電流在動態(tai)時為最佳。

（二）非線性(xing)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)(jian)隙多由于(yu)傳動鏈中的尺寸誤(wu)差、安裝誤(wu)差和長(chang)期磨損等原因導致。如在絲杠和螺母副(fu)運(yun)行一段時間(jian)(jian)后，由于(yu)磨損可產生間(jian)(jian)隙。

由于絲杠和螺母副之(zhi)間(jian)的間(jian)隙，系統軸(zhou)向驅動力Fd將(jiang)發生變(bian)化(hua)，假(jia)設軸向(xiang)剛(gang)度(du)Ke在間隙(xi)區間內(nei)為零，得(de)到間隙(xi)非線性特性如圖三所示。

數控外圓磨床平面磨床