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《南京理工大学》 2012年
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数控机床滑动导轨结合面动态特性参数测试及应用研究

郭成龙  
【摘要】:随着CAD技术的发展,数字化设计与制造技术在高档数控机床产品的研发过程中起到越来越重要的作用。整机的动态性能是机床数字化设计的重要指标,而机床中结合面的动态特性对整机动态性能有着重要影响,结合面的存在会导致机床的局部刚度降低,直接影响其加工性能。滑动导轨作为数控机床的支承和导向部件,应用较为广泛,因此研究滑动导轨结合面的动态特性对机床的数字化设计有着重要意义。 论文基于结合面动刚度和阻尼的形成机理,利用工程等效原理,提出了结合面分离原则和方法,将滑动导轨结合面简化为等效单自由度系统,建立了消除基础位移影响的结合面动态特性参数识别模型及测试系统,介绍了结合面参数测试过程及其识别方法,并通过试验获得大量滑动导轨结合面动态特性参数,建立了机床滑动导轨结合面特性数据库;通过单因素试验和正交试验两种方法分析了滑动速度、面压、润滑油及结合面材料等因素对滑动导轨结合面动态特性参数的影响规律,并从微观接触、摩擦学原理及润滑等方面对其变化机理进行了分析,试验结果表明滑动速度的增加会降低结合面的动刚度,适当增加面压可提高结合面的动刚度,且能降低速度增加对动刚度的影响,添加润滑油能使结合面的动刚度提高;研究贴塑厚度对滑动导轨结合面动态特性的影响规律,研究结果表明结合面的动刚度随贴塑软带厚度的变大而减小,阻尼随着软带厚度的变大而增大,贴塑厚度不宜过大,以1.2到1.5mm为宜,而且贴塑导轨比普通导轨能更好的维持结合面动态特性的稳定性。 论文最后探讨了将试验测得的单位面积滑动导轨结合面参数应用于机床动力学模型的方法,验证了试验所得数据的正确性,同时证明结合面参数对整机动态性能的重要性,对准确建立机床整机的动力学模型具有重要意义,更对机床结构的动态设计及优化具有指导意义。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TG659

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【参考文献】
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