【摘 要】
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随着机械制造业中对机床加工精度要求的不断提高,这对加工机床自身性能提出了更高的要求,动力学特性是机床自身固有特性,是研究和提高机床性能的关键。本文针对某类型多轴超精密加工机床的滚珠丝杠直线进给系统进行研究,根据机床不同进给方向中丝杠与导轨的相对位置关系,分两种形式研究了滚珠丝杠进给系统的动力学特性,建立了动力学模型并对本文提出的动力学模型进行理论正确性验证。本文从以下几个方面对单轴滚珠丝杠进给系统
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随着机械制造业中对机床加工精度要求的不断提高,这对加工机床自身性能提出了更高的要求,动力学特性是机床自身固有特性,是研究和提高机床性能的关键。本文针对某类型多轴超精密加工机床的滚珠丝杠直线进给系统进行研究,根据机床不同进给方向中丝杠与导轨的相对位置关系,分两种形式研究了滚珠丝杠进给系统的动力学特性,建立了动力学模型并对本文提出的动力学模型进行理论正确性验证。本文从以下几个方面对单轴滚珠丝杠进给系统动力学建模和模型验证进行研究:（1）基于结合部接触理论分析直线进给系统的总体刚度特性,有效反映出系统的实际刚度属性,对滚珠丝杠进给系统各部件结合部刚度特性分析,包括轴承内部结合部接触特性、滚珠导轨结合部特性和丝杠螺母结合部特性,并建立刚度特性表达式,为后文的分析提供理论基础。（2）通过对单轴滚珠丝杠进给系统进行模型等效,结合对单轴丝杠进给系统各关键零部件基于结合面接触刚度分析方法,建立基于拉格朗日微分方程的动力学模型并求解单轴进给系统的动力学特性;分析单轴进给系统的进给台进给量对系统动力学特性的影响规律;分析滚动导轨滑块预紧力等级对系统特性的影响,建立不同预紧力下系统各阶振动特性的变化规律。（3）在仿真软件中对该动力学模型进行分析,根据仿真分析模型需求分别得到该系统的整体耦合模型和装配体物理模型。选择机械系统多体动力学仿真软件ABAQUS对本文选择的单轴进给系统进行多体动力学分析,从系统结构力学和系统振动分析角度对系统做有限元仿真分析,得到系统的振动固有频率和振型,用于对比分析验证理论模型。（4）对该单轴进给系统做动力学测试实验,用实验结果反映基于结合面接触刚度的动力学建模求解过程,以验证该理论模型的正确性,同时更加清晰的得到该系统的动力学特性。
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