利用简谐振动抑制爬行的仿真分析|加工中心

3利用简谐振动抑制爬行的仿真分析

通过上一章对影响爬行因素的各个单一因素分析后，对爬行改善效果不理想。由于爬行是一种摩擦自激振动，由此想到可以利用外加力或外加振动源来抵消工作台在出现爬行时产生的振动[33~45]，即外加激振器或者利用其他方法来达到要想的效果。在 ADAMS/View中加入正弦力（相当于加入的简谐振动）或一种振动源的形式来模拟在现实中机床工作时外加振动的情况，输入不同的外加振动源，分别分析它们对爬行现象的改善情况。

在图3.1中，设置驱动速度为8mm/s,工作台质量15Kg，静动摩擦系数之差为0.05, 系统的弹簧刚度和阻尼分别为：l〇〇〇N/mm和IN.s/mm。

机床产生了严重的爬行现象，根据图3.2与后面加入正弦力后仿真图形进行比较，观察对爬行现象的改善情况。

将图3.2与图3.3进行对比，得出在垂直方向上加入正弦力能够改善爬行现象。在图 3.3(a)中加入正弦力sin(15t),相对于图3.2速度波动幅度变大，但在4.8s以后速度趋于稳定，没有改善爬行；在图3.3(b)中加入正弦力sin(20t)后，与图3.2比较看出，速度幅度变大，但是速度趋于稳定的时间变短，在3.3s以后速度稳定；从图3.3(c)的图形可以看出，前期的速度波动控制在了〇.5s以内,0.5s以后速度趋于平稳，速度稳定在7mm/s与9mm/s 之间，由于加入的是正弦力，所以会出现这种速度稳定在一定范围内的现象；同样的，对于图3.3(d)来说，前期速度波动幅度比图3.3(c)更小，趋于稳定的时间更短，但是仍然会出现后期速度稳定后，速度在7mm/s与9mm/s之间徘徊。说明在一定周期内，频率越大对抑制爬行越有帮助。下面是加速度仿真图：

将图3.3(a)与图3.5进行比较，即当输入函数为sin(15t)、2sin(15t)和5sin(15t)时，在同一频率不同振幅的情况下，分析后可以看出，同一频率下振幅越大，对改善爬行越有利。在图3.7(a)中，加入函数2sin(40t)时，速度波动幅度在90mm/s以下，波动时间在3s 以内；在图3.7(b)中，加入函数4sin(40t)时，速度波动在Is以内；单纯比较图3.7中的(a) 和(b)，说明幅值越大对改善爬行越有帮助，与图3.5验证的结果一样。但是将图3.7(b) 和图3.3(d)比较（即将4sin(40t)和sin(40t)仿真曲线）后却发现，推翻了之前的验证，sin(40t) 的振幅变为4时，并没有比图3.3(d)改善的好。

由此可知：在垂直方向外加正弦力后，在一定周期内，频率越大、振幅越大，对改善爬行效果越好；而加入的正弦力的频率值取得越小，爬行重复的周期越长；频率取得越大，爬行重复周期越短。

本文采摘自“振动对数控机床进给系统爬行的影响”，因为编辑困难导致有些函数、表格、图片、内容无法显示，有需要者可以在网络中查找相关文章！本文由伯特利数控整理发表文章均来自网络仅供学习参考，转载请注明！

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