Noise and Vibration Control ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (1): 34-40.

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Dynamic Characteristic Analysis of Motor-helical Rack and Pinion Coupled Feed System of CNC Machines#br#

  

  • Received:2021-01-18 Revised:2021-03-25 Online:2022-02-18 Published:2022-02-24

数控机床电机-斜齿轮齿条耦合进给系统动态特性分析#br#

王昊龙新华杜家楠   

  1. (上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室,上海200240)

摘要: 数控机床进给系统动态误差是影响加工精度的一个重要因素。针对大型镜像铣床斜齿轮齿条进给系统,通过势能法和切片积分法获得时变啮合刚度,同时考虑啮合误差引入的内部激励建立斜齿轮齿条动力学模型。针对矢量控制电机,建立交流同步伺服电机的双闭环控制动力学模型。将电机模型与齿轮齿条动力学串联构成机电耦合系统动力学模型,通过Simulink 仿真和实验研究,分析啮合误差、电机动态特性对于进给系统动态传递误差的影响,明确了齿轮齿条误差是进给系统的主要误差源。研究成果可为高动态精度的进给系统设计提供参考。

关键词: 振动与波, 斜齿轮齿条, 交流同步伺服电机, 机电耦合系统, 动态特性