1.5主要研究內容
本文從摩擦產生振動的角度入手,由于數控機床在產生爬行的動作時伴隨著振動產 生,故確定爬行的模型后,在爬行的仿真模型中加入模擬的振動源,分析外加振動對爬 行造成的影響。經過大量的數據實驗分析,外加振動源的方法能夠改善爬行,并且改善 效果較好,但由于沒有達到抑制爬行的目的,故嘗試引入PID控制系統來抑制爬行,最 終確定出兩者結合效果最佳。
(1) 根據數控機床機械進給系統工作原理,建立機床進給系統的物理模型和數學模 型,分析產生爬行的機理,確定導致爬行產生的每一個影響因子。在ADAMS中建立爬 行模型,調整每個爬行因子的參數,確定能夠抑制爬行的最優參數比和各個爬行因子對 爬行的影響程度。
(2) 在ADAMS平臺中,加入仿真的模擬正弦振動源,調整振動源的幅值和頻率, 將模型進行仿真分析。工作臺在工作過程中因摩擦所產生的振動是無規則的,故想要外 加振動源來耦合工作臺的振動來達到改善爬行的目的、降低爬行發生的頻率,仿真后效 果比較理想。
(3) 由于PID是最適合控制不確定系統結構和參數的機構,故在ADAMS模型中外 加小系統,即相當于在工作臺上加入PID控制系統,整定三個環節的增益參數,選取最 優參數進行參數化計算。通過仿真模擬后,發現此方法對于改善爬行很實用,因為加入 PID控制不需要精準的仿真模型,而且經濟實惠,節省了大量的人力和時間。當在振動 改善不良的情況下再加入PID控制時,能夠完全克服爬行現象產生,達到了理想的效果。
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