【摘 要】
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大重型数控转台是高档数控机床的重要功能附件。转台的传动精度直接影响机床的机械加工精度。长期的工程与研究实践表明,大重型数控转台采用的蜗轮蜗杆传动结构中由于蜗轮与蜗
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大重型数控转台是高档数控机床的重要功能附件。转台的传动精度直接影响机床的机械加工精度。长期的工程与研究实践表明,大重型数控转台采用的蜗轮蜗杆传动结构中由于蜗轮与蜗杆之间存在中心距误差、中间平面误差、轴交角误差、消隙力、载荷等因素的不确定,导致数控转台的动力学输出也存在不确定,进而影响数控转台的传动精度。 ZT25SW双蜗轮双蜗杆数控回转工作台主要作为数控成形铣齿机床的重要功能附件。本文以该型转台为研究对象,基于LMS TEST.LAB振动测试系统,对该转台进行了加工工况模态分析试验;采用动力学仿真分析与概率统计分析相结合的方法,研究了在最佳消隙预紧力作用下,蜗轮副安装误差及加工载荷等因素对转台传动精度的影响,主要研究内容如下: (1)建立转台动力学理论模型。根据啮合原理,双蜗轮双蜗杆转台的结构特点以及转台的受力分析,建立转台动力学理论模型,奠定ZT25SW型转台进行深入研究的基础。 (2)基于LMS TEST.LAB振动测试系统模态分析试验。采用LMS TEST.LAB振动测试系统,对该转台进行了加工工况模态分析试验并得出转台在铣齿过程中周向振动位移最大,且振动位移随着进给速度的增大而增大,随着消隙蜗杆作用力增大而减小。 (3) ADAMS动力仿真分析。基于多体动力学理论与接触碰撞理论,在动力学仿真软件ADAMS中建立ZT25SW转台传动系统的虚拟样机模型。在ADAMS中分别对上述四种因素进行了动力学仿真分析,研究了各个因素在不同变化范围水平下,对转台传动精度影响程度。 (4) MONTE CARLO抽样仿真分析。由中心极限定理推知上述四种因素均为正态分布且相互独立。在这个前提下采用MONTE CARLO抽样仿真,对上述各因素在不同变化范围水平下对应的蜗轮转动角度变化大小进一步比较,确定了影响传动精度的主要因素是轴交角误差。 本文研究内容对大重型数控转台的设计优化和现场调试具有重要的指导意义。
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