大型螺纹旋风铣床主传动系统与旋铣系统建模与优化（可编辑）

大型螺纹旋风铣床主传动系统与旋铣系统建模与优化（可编辑） 大型螺纹旋风铣床主传动系统与旋铣系统建模与优化 声 明 本学位 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在 本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发 表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学 历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均 已在论文中作了明确的说明。 年够月侈日 研究生签名:盘缒 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅 或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送 交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对 于保密论文,按保密的有关规定和程序处理。 研究生签名: 彦。伶年哆月莎日硕士论文 大型螺纹旋风铣床主传动系统与旋铣系统建模 与优化 摘 要 大型螺纹旋风铣削技术具有超长距离传动、多刀具断续成型切削、工件多点 支撑约 束等特点,使得其传动系统刚性、切削特性、螺纹工件和铣头系统动态响应等,都与普 通切削方式有着明显区别。本课题针对新型、高效、绿色的螺纹旋风铣削技术,以大型 螺纹旋风铣床为对象,紧扣大型螺纹旋风铣削及设备的特殊性,分别从铣床主传动系统 轴向刚度、螺纹硬态切削过程、螺纹工件系统和铣头系统动态性能展开工作,建立两种 大型传动系统轴向刚度模型、硬态旋风铣削仿真模型、螺纹工件和铣头系统动力学模型, 研究传动系统的薄弱环节、旋风铣削力动态变化、螺纹工件动力学响应特性,以及铣头 系统的抑振。 文中两种传动方式轴向刚度分析与比较,及使用“贡献比概念评价传动系统中的 各部分对其整体刚度的影响,将为设计螺纹旋风铣床提供有力指导:螺纹硬态旋风铣削 仿真分析中切削力仿真结果,对研究硬态旋风铣削有着重要理论参考;螺纹工件系统和 铣头系统动态特性分析,提出在铣刀盘上引入硅油式减振器的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ,进行铣头系统振动 抑制,为螺纹旋风铣床抑振设计提供了理论依据。 关键词:螺纹旋风铣削,主传动系统,轴向刚度,旋风铣削仿真,动态特性,抑 振 , . , 仃 ,. , , , . , , .,,. ,, , , . .. ,,’“ ,;, , . ,. , : , , 硕士论文 大型螺纹旋风铣床主传动系统与旋铣系统建模与优化 目 录 摘 要........。.。。..........。....。.......。................。....。。. .。..。.......。...。....。.......。....。 ................................................................. .............................................. 绪 论................................................................... ................................................ .引言??.. .课题来源与背景??.. .螺纹旋风铣削技术及其特点. .课题关键技术研究现状??. ..旋风铣削技术及旋风铣削设备的研究现状.. ..大型机床传动系统刚度 ..切削力数值仿真??.. ..工件和铣头系统动力学建模与抑振? .课题主要研究内容? 螺纹旋风铣床主传动系统轴向刚度分析与研究?. .大型铣床两种传动系统安装方式? .主传动系统轴向刚度建模?. ..主传动系统整体刚度 ..两种主传动系统轴向刚度分析.结沦??. 螺纹硬态旋风铣削数值仿真与分析? .螺纹旋风铣削最大切深.螺纹旋风铣削三维切削模型 .材料准则与切屑分离准则? ..刀具的材料属性..螺纹淬硬轴承钢的材料属性及其材料本构模型?. ..切屑分离准则 ..刀屑摩擦接触特性?. ..网格划分与有限元模型建立 .旋风铣削切削数值仿真及结果讨论 ..旋风铣削切屑成形? 目录 工贸企业有限空间作业目录特种设备作业人员作业种类与目录特种设备作业人员目录1类医疗器械目录高值医用耗材参考目录 硕士论文 ..旋风铣削切削力仿真?. .小结??. 螺纹旋铣工件系统动力学建模与分析 .引言.螺纹工件系统动力学建模?。 .系统约束支撑刚度分析..中间浮动支撑刚度分析??。 ..抱紧装置的刚度分析. .工件系统固有频率分析??. ..无抱紧装置时工作系统固有频率? ..有抱紧装置时工件系统固有频率? .动力学数值求解与动态响应分析?. ..无抱紧装置系统动态响应? ..有抱紧装置系统动态响应?. ./、; 螺纹旋风铣头系统抑振技术研究??。 .引言.旋风铣头系统动力学建模与分析? ..铣头动力学建模. ..铣头系统动态响应分析 .小结结论与展望 .本文主要研究成果.研究工作展望.. 致 谢.。。...。.。..........。.。.........。..。..。...........。.... .。..。..........。..。.........。........... 参考文献??.. 附 录.......。...。....。.............。......。.。.................。.. ...............。.。..。。......。。............。 硕士论文 大型螺纹旋风铣床主传动系统与旋铣系统建模与优化 绪论 .引言 面向极端制造领域的大型精密螺纹传动部件主要指长度大于,精度优于级 的滚珠丝杠是大型高档数控机床、巨型电站、超大船舶、高速交通等领域的 重大装备 急需的核心功能部件,目前正向精密、高速、重载、高可靠性方向发展。然而国内高品 质的大型螺纹部件%依赖进口,严重制约了我国大型装备的自主研制与生产,己成为 制约我国数控机床行业乃至大型装备制造业发展的瓶颈。 传统的螺纹加工一般采用粗车与精磨相结合的方式,工序较多,不同工序间将引入 装夹、对刀等误差,致使加工精度不稳定。更致命的是其加工效率低,已越来越难以满 足大型精密螺纹的生产需求。硬态旋风铣削是一种新型高效的螺纹加工技术,其使用高 强度的刀具直接干式切削.的淬硬轴承钢,减少了粗车、磨削等多道工 序,从而避免了二次装夹引入的加工误差,大幅度提高了螺纹加工的效率。此外,硬旋 铣方式加工的螺纹滚道表面粗糙度值可至如.岬,达到一般精磨水平,而残余压应力 分布较磨削方式更深,有利于提高工件的疲劳寿命。同时,由于其为干式切削、无需切 削液,切削过程中由空气实现冷却,是一种绿色环保型机加工方式。正因为螺纹硬旋铣 加工方式具有高效、优质、低耗、绿色等优点,已成为国内外各著名螺纹制 造厂商重点 关注的关键技术,尤其在大型螺纹高效精密制造中有着广阔的应用前景。 国外德、美、英等国己成功将旋风铣削技术应用于精密加工过程,并取得了非常好 的效益。我国在旋风铣削技术方面研究较少,虽然也有研究者发表一些论文,但缺乏系 统的理论体系【】。螺纹旋风铣床制造方面,大都是仿造国外机床样式,由于缺乏相关理 论研究支撑,生产的螺纹旋风铣精度不高,只能应用于精密螺纹、蜗杆及滚珠丝杠粗加 工,不能发挥旋风铣削技术的优势。由于大型螺纹旋风铣削技术及设备的特殊性,其在 以下方面存在一些技术难点: 超长距离、大跨距下的铣床主传动系统的轴向刚性问题。由于大型螺纹旋风 铣床主传动系统的传动距离远、跨距长如加工螺纹工件的铣床主传动系统长度至 少在.以上,传统的“丝杠旋转、螺母固定驱动方式呈现出转动惯量大、动态特 性差、大距离下的旋转精度难以保证的缺点,难以满足大型机床传动精度的要求。同时, 由于旋风铣床工作过程的进给速度均匀且较慢删耐,主传动系统无因加减速及快 速定位而引起较大振动问题,其传动性能主要受主传动系统本身的轴向刚度影响,而对 于大型传动系统这种影响更加显著。因此需要对大型主传动系统的轴向刚度特性进行分 析,研究主传动系统各部分对系统整体轴向刚度的影响,并针对这些特点进行改进和优 化。 绪论 硕士论文 影响国产螺纹旋风铣床性能的另一个重要的原因是振动问题。 旋风铣削螺纹是利用安装在刀盘上的多把成形刀具,借助于刀盘旋转中心与工件旋 转中心的偏心量来完成渐进式高速铣削外螺纹的方法,加工过程如图.所示。旋风 铣削螺纹为断续切削的过程【巧】,铣削时产生较大冲击与振动。由于大型螺纹旋风铣削 的螺纹采用多点中间浮动支撑与铣头两侧抱紧相结合的装夹方式,在周期性断续切削力 及螺纹工件的柔性耦合下,螺纹工件系统将产生复杂的动态响应。因此需要对螺纹工件 系统进行动力学建模与分析,并针对其动态特性提出抑振措施。 而对于铣头系统而言,其电机通过联组带带动铣刀盘进行旋铣加工。由于受 联组 带弹性影响,当铣刀盘承受交变切削载荷时,铣刀盘将发生扭振现象。特别是当切削 力频率与固有频率接近时,将发生较大的共振现象。这种扭转振动将严重影响螺纹滚道 的表面粗糙度、缩短成型刀具的寿命。因此,必须针对铣头系统的扭振特点,进 行抑振技术研究,设计适合的吸振装置,抑制旋风铣削过程中振动对精密滚珠丝杠加工 的影响。 螺纹旋风铣削方式和装夹方式特殊,必须使用有限元法进行切削力仿真。 螺纹旋风铣削加工过程中,大型螺纹工件受浮动支撑和抱紧装置的多点动态约束, 且其以在卡盘拨叉的带动下旋转,使得上述螺纹工件及铣头系统动力学建模所需的切削 力,难以使用实验测得。因此运用有限元的方法进行螺纹旋风铣削切削研究成为了必然 选择。 同时,螺纹旋风铣削与普通切削存在切削有限元建模时,存在以下显著的不同: 加工方式不同。由于螺纹旋风铣削的特殊运动形式,其切削特点与普通切削方式明显不 同。加工对象材料不同。区别于软切削方式,螺纹旋风铣削的加工对象为. 的淬硬轴承钢,这将要求旋风铣削在工件淬硬层内实现切削加工,引起切削特性的变化。 因此必须针对螺纹旋风铣削的加工特点,并考虑材料高硬度特性,建立符合螺纹旋风硬 态铣削的有限元模型。 图.螺纹旋风铣削加工简图 硕士论文 大型螺纹旋风铣床主传动系统与旋铣系统建模与优化 .课题来源与背景 近年来我国越来越重视旋风铣削技术在大型螺纹传动部件制造过程中的应用,特别 是随着我国装备制造业向着大型、精密、高效等方向发展,市场急需大量大型、精密滚 珠丝杠核心传动部件【】。本课题依托于国家科技重大专项《高档数控机床与基础制造装 备》中子项目“十米螺纹磨床、八米旋风铣床、十米螺纹动态 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 仪??大型、精密、 高效、数控螺纹加工设备”.?、国家自然科学基金项目“大型螺纹 高速硬旋铣动态响应特性及精密成形工艺研究 、中国博士后科学基金资助 项目,以及江苏省博士后科学基金资助项目 。 课题以汉江机床有限公司预研的八米数控螺纹旋风铣床为对象,对影响螺纹 旋风铣床性能的关键技术进行分析与研究,主要有:主传动系统轴向刚度分 析与优化、 螺纹旋风铣床的多点约束下的螺纹工件系统动力学建模与分析、铣头系统动力学模型与 抑振技术研究。课题研究结果对大型机床传动系统设计、轴向刚度提高有着重要的指导 意义。同时,螺纹工件系统和铣头系统动态特性及抑振研究,为大型螺纹旋风铣的设计 制造及抑振方面提供了理论依据。 .螺纹旋风铣削技术及其特点 螺纹旋风铣削是利用安装于刀盘上的多把成型刀具,借助于刀盘旋与工件偏心距, 完成螺纹滚道高速铣削【’。旋风铣削按其工件与刀具位置分为外旋风铣 和内旋风铣 两种,如图.所示。对于内旋风铣削, 刀具沿着环状刀盘的内侧分布,刀盘轴线于工件轴线倾斜一定螺旋角。旋铣中,螺纹工 件低速旋转,刀盘以与工件同向的高速旋转通常刀盘转速是工件转速的倍以上【】, 工件每旋转一周刀盘沿螺纹轴向进给一个导程,从而铣削出螺纹形状【】。旋风刀盘上有 多把刀具,但每次只有一把参加切削,而且每次切削区域的空间位置不变,一次走刀可 完成螺纹廓形的全深度成型。在旋风铣削区域,每次的切削厚度都是由小变 大,再 由大变小,而切削宽度由小变大,直至切屑形成。刀盘与工件间的偏心距及每次只有一 把刀具参与切削,可使未参与切削的刀具有充分时间散热,这有利于延长刀具使用寿命 【】。与一般螺纹磨削相比,旋风铣削的金属去除率高,而且大部分切削热都切屑带走, 因此工件热变形小。同时铣削过程使用空气冷却无需切削液,其是一种高效绿色螺纹加 工技术。由于旋风铣削的刀盘每旋转一周就有多把刀具依次参与切削,其是一种典型的 断续切削过程,所以旋风铣削过程中产生的振动与噪声较大,影响工件的加工精度与质 量。由于刀具与工件的接触线较长,旋风铣削过程会出现螺旋干涉及过切现象,使得实 际的刀具切削轮廓与理想形状不一致?,这种现象是由于旋风铣削原理而造成的,是不 可避免的。所以必须设计合适的刀具轮廓形状,减小旋铣中的干涉与过切,以满足实绪论 硕士论文 际旋铣削的精度需要。由于内旋风铣的刀具沿着铣刀盘内部分布,这种分布方式限制了 刀具数量及旋风铣削的速度。同时,受刀盘几何尺寸的限制,内旋风铣削难以 实现大导 。 程螺纹的加工【 而对于外旋风铣肖 ,刀具沿着刀盘外侧分布,其运动方式及工作原理 与内旋风铣削相似,由刀盘与工件的相对旋转完成铣削出螺纹形状。由于外旋风铣削刀 具分布于刀盘外侧,刀具数量受几何尺寸影响小,与内旋风铣削相比,能够获得更高的 相对铣削速度。但受限于刀具的可用切削线速度,铣削速度也无法提高太多。同时,由 于螺纹工件位于刀盘的外侧,该种旋风铣削方式结构占用空间大特别是大型工件【, 。目前,国内外主流大型螺纹旋风铣床大都采用内旋风铣削的方式。 ‘内旋风铣副三维围 外旋风铣削三维图 ‘内旋风铣潮切屑形成 外旋风铙削切屑形成 图.内外旋风铣削 .课题关键技术研究现状 ..旋风铣削技术及旋风铣削设备的研究现状 ...旋风铣削技术 国外德、美等已成功将旋风铣削技术应用于精密加工过程,但由于技术保密等 方面的原因,国外相关基础理论和切削机理方面的论文及报道较少,大都关于旋风铣削 原理和表面轮廓成型方面研究。 大型螺纹旋风铣床主传动系统与旋铣系统建模与优化 硕士论文等【,,】人于.年间在美国申请关于螺纹旋风铣 削装置的三项专利,如图.所示。专利中详细概述了螺纹旋风铣削工作原理、几何运 动成型过程铣头转速与螺纹导程关系等,设计了螺纹旋风铣削的装置并应用于实际的生产加工过程中,其能够完成对普通螺纹的旋风铣削,提高了加工效率。 与. 于年设计了一种可以安装于普通机床上的旋风铣头,旋风铣头自 带电机,动力由电机通过带传替给铣头。铣头刀盘上安装有把刀具,可以完成梯形、 三角、矩形等螺纹丝杠的铣削,最大加工直径为。这种铣头的结构方式一直应用 至今,并被不断的优化及改进。 引, , 】等人先后于美国申请了关于旋风铣头的专利,其应用模块化思想设计的旋风 铣头,使其结构上有了较大改进,能够应用于数控机床等自动化设备上。 图. 旋风螺纹铣床专利图 趾’..等人【】通过建立切削点轨迹模型,对蜗杆外旋风铣的切削厚度、铣削力及 工件表面粗糙度进行了仿真。同时,还研究了刀盘中心磨损误差、刀具安装误差及铣削 时工件的变形对蜗杆旋风铣削性能的影响,并进行了实验验证。,等人【列 研究了两种常用的蜗杆旋风铣削内旋风铣与外旋风铣过程的动态特性,对内外旋风 铣削性能的优缺点进行了论述和比较。文中利用基于刀具与工件接触点,建立了切削点 轨迹模型进行了蜗杆旋风铣削的刀具工件干涉分析与铣削力的仿真。 国内对旋风铣削机理和基础理论研究较少,一些学者也发表过关于旋风铣削的论 文,但大都关于旋风铣削技术原理和应用方面的文章。张颂引运用 图解 交通标志图片大全及图解交通标志牌图片大全及图解建筑工程建筑面积计算规范2013图解乒乓球规则图解老年人智能手机使用图解 方法初步分析了 螺纹旋风铣削螺的过切问题;易先中使用旋风铣削方法对螺杆理论曲面进行等法曲率逼 近【、并分析了数控旋风加工自由曲面的刀迹规划问题【?。扬州大学李雪峰掣】计 算了螺杆内旋包络成形刀具轨迹,并优化铣削包络点。谭立新先后发表了多篇关于旋风 铣削的文章,主要有:旋风铣运动矢量建模【、旋风铣削加工的质量分析、普通数 控旋风铣床的设计【、旋风铣削刀具的设计与分析【】、旋风铣头的动力学建模与优化 设计【、五轴数控旋风铣削机床误差补偿研究【】等。但这些文章大多是关于旋风铣削 的原理性分析,还没有涉及到旋风铣削的核心,难以满足精密旋风铣削的要求。 绪论 硕士论文 ...旋风铣削设备及应用现状 国外在旋风铣削加工设备方面具有丰富的设计制造经验,并有成熟旋风铣削设备, 据了解国外生产旋风铣床的主要厂家有:德国公司,公司等。 如图.所示为公司制造的内旋铣式..型数控旋风铣床及其所能加 工的工件形状。该螺纹旋风铣床经过激光校准,最大加工长度为,定位精度可 达:.,旋头转速为.。工作时由铣床尾部向铣床头部切削,最大程度 减小了热伸长而引起的螺距误差。当工件材料稳定时,其螺距精度 可达到士.”/。同时,铣头两侧的抱紧装置可大幅度的降低铣削过程中的振动, 螺纹滚道表面粗糙度可达到 .。图.为该公司设计制造的外旋铣式 、 型综合性机床,集外旋风铣削、车削及普通铣削为一体,可实现内径. 长度 的内螺母旋风铣削加工。 图. 公司..型数控旋风铣床及其所能加工的工件 图. 公司 型数控铣床及其所能加工的工件 图.为德国公司制造的旋风铣床及其能加工的工件,该机床能够完成 复杂导程的旋转面加工;图.为该公司制造的大型曲轴旋风铣床。目前, 公司生产旋风铣床不仅成功应用于丝杠螺纹、螺母等传动部件中,而且还可用于铣削单 头或多头压缩机螺杆、曲轴、凸轮轴等非对称截面、变导程的部件。一次铣长度最大可 硕士论文 大型螺纹旋风铣床主传动系统与旋铣系统建模与优化 达若使用接刀技术,可铣肖更长距离,铣头最高速可达/。 图. 公司生产的旋风铣床及其加的工件 图. 公司生产的曲轴旋风铣床 国际上著名的滚珠丝杠生产企业如德国、美国、日本 为提高生产效率,都采用了旋风铣削技术。该技术应用起初阶段,主要用于螺纹或丝杠 的粗加工。随着硬态铣削技术发展和刀具材料性能提高,目前旋风铣削广泛的应用于滚 珠丝杠的精加工,而无需磨削等后序处理【。 我国于上世纪年代开始应用旋风铣削技术,一般是在车床托板上安装旋风铣头, 主要用于螺纹等部件软铣削。如图.所示南京彩云机械制造公司生产的丝杠 与蜗杆旋 风铣床,其采用带涂层硬质合金刀具,切削时需要切削液冷却润滑,蜗杆加工等级为 级,表面粗糙度为.。 图.南京彩云机械制造公司生产的丝杠与蜗杆旋风铣床 绪论 硕士论文 近些年来我国的一些滚珠丝杠企业,先后引进了国外数控旋风硬铣床用于滚珠丝杠 的制造,以提高企业的效率。年月陕西汉江机床有限公司研制出六米数控螺纹旋 风硬铣削机床样机,添补了我国旋风硬铣削机床的空白。但在实际生产中受切削冲击振 动、热变形等因素的影响,其精度还未能满足精密滚珠丝杠加工的需要,其多用于精密 滚珠丝杠粗铣,远远未能发挥硬态旋风铣削的优势。 对比国内外旋风铣技术发展和旋风铣削设备应用发现,我国虽然在旋风铣软铣削方 面取得了一定的成果,在旋风铣削切削机理方面研究还较少,特别是螺纹硬态旋风铣方 面还几乎处于空白状态;旋风铣削的设备的种类还较少,应用范围还比较窄主要集中 于螺纹与螺杆设备。大型精密螺纹旋风铣床还处于仿制与探索阶段,而且加 工精度较 低,不能满足螺纹传动部件的精密成形的需求。由此可见,我国在螺纹精密旋风铣削成 形技术研究和大型螺纹旋风铣削设备设计与制造方面还有很长的路要走。 ..大型机床传动系统刚度 滚珠丝杠副作为高效、精密的螺旋传动部件被广泛的用于各类数控机床的传动系统 中。但随着数控机床向大型重载方向的发展,因传动跨距大、轴向负载高而引起传动系 统轴向刚度变弱越来越突显。同时,传动系统的中间转换环节的刚性【‘,以及传动丝 杠的安装方式对传动系统的整体刚度影响也较大。 ...】运用有限元的方法对滚珠丝杠副进行接触状态分析,并将分 析结果引入进给系统建模中,模拟了滚珠丝杠进给系统定位精度及速度控制等问题;.. 等【】对高精度定位的滚珠丝杠系统进给系统进行了分析,其考虑摩擦非线性滞后 因素,运用传统摩擦力非线性模型,并应用整体滑模控制技术对进给系统进行建模和控 制。.等【】通过建立数控机床的控制系统模型,研究了包括滚珠丝杠副变形等 因素对数控机床的进给系统的影响;.等【 对机床的传动系统进行了线性与 非线性的建模,比较了两种模型下机床传动系统的性能,其研究表明传动系统的非线性 特征是非常显著的。 国内,大连理工大学戴曙【】以专题的形式叙述了机床传动系统及其支撑设计。南昌 大学邹小琦【较为详细讨论了数控机床传动系统的定位精度问题,文中讨论了不同安装 方式下的滚珠丝杠轴向变形、丝杠扭转轴向变形、丝杠自重产生的轴向变形、滚珠与滚 道接触轴向变形、轴承轴向变形以及丝杠的热变形和预拉伸变形。许向荣掣?、吴亚 兰【针对影响数控机床滚珠丝杠进给系统刚度的主要因素,提出了提高进给系统刚度的 技术措施。李凌丰【等研究了滚珠丝杠副的轴向变形。吴南星分析了丝杠传动系统轴 向刚度引入的失动量对数控车床定位精度的影响。这些研究都为传动系统轴向刚度建模 与分析提供了一定的理论依据。 但这些研究多针对普通机床或高速机床,上述研究结果难以直接应用于大型机床传 硕士论文 大型螺纹旋风铣床主传动系统与旋铣系统建模与优化 动系统中。由于大型螺纹旋风铣床主传动系统传动距离长、长径比大,而且 传动精度要 求高,使得传动系统轴向刚度对螺纹旋风铣削切削加工精度的影响更加明显。因此必须 结合大型旋风铣床的传动特点,分析影响其传动系统轴向刚度的主要因素,并对其进行 改进与优化。 ..切削力数值仿真 切削力是重要的切削过程物理参数,切削力预测是进行系统动/静力学特性分析的基 础。不少学者通过实验建立了切削力的经验模型,如基于模糊推理建立了 切削力预测模型,李玉制对刀具切削淬硬轴承钢的切削力进行了研究。然而由 于螺纹硬旋铣加工方式的特殊性,已有的经验模型无法直接应用,而通过实验亦难以实 现切削力的在线直接测量。因此,有限元仿真成为预测旋铣动态切削力的重要手段,而 其可信度主要取决于工件材料本构模型与刀具工件接触模型的准确性。建立 了考虑应变、应变率、温度及材料硬度影响的的..修正 模型。应用.摩擦模型来模拟刀具工件的接触区。杨勇【还分析了切削 热动态耗散与传导,建立了正交切削有限元模型。此外,切削物理行为仿真还可模拟出 切屑形状、残余应力、温度场分布、应变应力场分布等,有助于进行加工过 程的分析和 切削工艺的优化。自采用有限元法建立切削力预测模型。】应用模 拟了旋风铣削力。:【运用有限元刚塑模型方法建立正交切削模型,仿真了切屑的 厚度、卷曲形状及构件内部应力、应变的分布等。】建立了大变形条件下切削的弹 塑性模型,以应变能密度的临界值为切屑分离准则,获得了切屑形状、工件表面的残余 应力、温度场分布、切削力等。结合有限元和神经网络方法来预测工件表面 残余应力值。然而这些工作多针对普通切削加工,还需结合时变断续切削和螺旋滚道的 特点,对现有模型进行改进创新,以应用于螺纹旋风硬态铣削物理行为仿真。 ..工件和铣头系统动力学建模与抑振 由于螺纹高速硬旋铣加工过程中不可避免的存在高频断续冲击,引起工件系统的复 杂动态响应,对切削振动和加工质量影响显著,对于大型细长工件而言,这种影响更大 显著。因此,必须针对大型螺纹旋风铣过程中的多点支撑约束的特性,并结合旋风铣削 加工特点,建立尽量符合工况的螺纹工件系统的动力学模型。建模时,细长螺纹工件可 简化为柔性梁,不少学者已对旋转梁的动态响应特性进行了研究。和】 分析了在三向耦合移动力作用下瑞利梁振动响应。【】基于有限单元法研究了旋转 柔性梁在非线性约束下、移动常力激励的动态响应问题。上述研究都集中于简支梁的振 动,没有涉及到多点约束下柔性梁的动态响应。等首次提出多项式模态假设法 理论,并用其分析转子轴承系统,其还基于全域模态假设法理论分析了多点定约束旋转 梁在移动力作用下的振动响应【】,以及梁在再生移动力下的动态性能【】。 绪论 硕士论文 罗银夫唧】采用广义多项式假设模态法求解一个带柔性轴承的梁模型的转子 系统的动态特性。上述工作虽对螺纹工件系统动态响应分析有不小的借鉴意义,但仍需 进一步研究大型细长工件在周期性断续激励下、考虑系统的多点变约束特点、建立螺纹 工件系统的动力学模型,并进行动态响应分析研究。 铣头系统在旋风铣削过程中,因传动联组带的弹性变形会发生扭振现象,需要针 等 对这种扭振进行动力学建模和抑振研究。在带传动振动方面: 将带假设 为无质量线性弹簧,建立了考虑轮系和张紧臂旋转的振动模型。成经平针对高速带传 动系统的特点,分析其固有频率特性,以及提出划分带传动工作区建议。王红云【 建立 了考虑张紧装置刚度和阻尼效应的单根多楔带附件驱动系统动力学模型。李高峰科】以电 机、带及带轮的耦合系统为对象,分析带传动机构的非线性动力学问题。文中将以上述 研究为基础将铣头系统的联组带等效为扭转弹簧,建立铣头系统的扭转动力学模型。 在机床上配置阻尼式减振器是抵制系统扭转振动重要措施【】,其中减振器可分为弹簧阻 尼式和纯阻尼式硅油减振器。和..在车削的刀具上安装弹簧阻尼式 吸振器,研究表明其可有效的改善刀具的响应特性。【】运用解析调谐法分析弹簧阻 尼式减振器对减小机床临界条件下的切削颤振作用。而硅油减振器目前主要应用于发动 机曲轴的振动抑制。吴兴星】分析了柴油机曲轴系统中硅油式减振器的抑振分析、强度 和热设计,并实验测试实际减振效果。王国昌【】进行了发动机硅油减振器设计与匹配分 析。王红云【】研究了硅油减振器转动惯量比和阻尼系数比对曲轴系统复频响应的影响, 并对硅油减振器进行优化设计方法。上述研究表明,硅油减振器可有效地降 低系统振动 幅值,但其大都针对发动机抑振研究。本文将借鉴上述方法将硅油减振器引入铣头系统 中,并针对铣头系统进行抑振分析。 .课题主要研究内容 论文主要针对大型旋风铣削技术及设备的关键问题,以大型螺纹旋风铣床的传动系 统、螺纹工件系统和铣头系统为研究对象,重点针对主传动系统轴刚度特性、螺纹旋风 铣削数值仿真、工件系统动力学建模分析,以及旋风铣头抑振开展理论研究,整体结构 如图.所示。针对以上问题,主要研究内容包括以下几方面: :???????????????????????? : 大型螺纹旋风铣床主传动系统轴向刚度研究 螺纹旋风铣削数值建模与仿真: 口几何模型、咖有限模型 啪争材料本构模型 :口.“摩擦模型、物理切屑分离准则 : 、丝杠旋转、螺母固定 丝杠固定、螺母旋转 : :????????????厂一 口 丝杠轴轴向度 口 丝杠轴轴向刚度 口 扭转等效轴向刚度 口 螺母轴向接触刚度 口 螺母轴向接触刚度 厅矗面???訇 口 连接轴承轴向刚度 口 支撑轴承轴向刚度 口丝打轴或扭转等效轴向刚度与负载作 铣头系统动力学建模与摔 螺纹正件系统动力学建模 用位置的之间关系 振研究 与分析 口丝杠螺母与支撑轴承轴向刚度与负载 大小之间的关系 口切削力.周期性断续激励 口工件.多点约束卜.的柔性梁 口联组带等效扭转刚度 口浮动支撑、抱紧装置刚度 口铣头与减振器组合模型 口切削力.周期性断续激励 口最佳阻尼状态计算 口基于广义多项式假设模态法 组成部分对整体雕 口铣头抑振效果分析与比较 口动力学建模与动态特性分析 度贞献比 图.论文整体结构图 第一章绪论。分析了课题研究背景及课题的研究意义,介绍了旋风铣削技术 特点和旋风铣削设备应用现状,并针对大型螺纹旋风铣削的关键问题,简述了大型传动 系统轴向刚度、切削力数值仿真、以及螺纹工件和铣头系统动力学建和抑振研究现状, 说明了课题研究的必要性。 第二章螺纹旋风铣床主传动系统轴向刚度分析与研究。以大型螺纹旋风铣床 主传动系统轴向刚度为研究对象,对比分析“丝杠旋转、螺母固定”和“丝杠固定、螺 母旋转’’两种主传动系统的整体刚度特性,并使用“贡献比”来评价系统的各个部分对 系统整体刚度的影响,以确定传动系统轴向刚度的薄弱环节。 第三章螺纹硬态旋风铣削数值仿真与分析。结合螺纹旋风硬态铣削的特殊 性, 运用有限元软件 ,仿真研究旋风铣削切屑形成过程、切削力动态变化。其中 切削力研究将为第四章和第五章工件系统和铣头系统动力学建模提供切削激励。 第四章螺纹旋铣工件系统动力学建模与分析。利用广义多项式模态假设法, 将螺纹工件视为多点弹性约束下的柔性梁,建立螺纹工件系统的动力学模型。分别分析 了系统固有频率与抱紧支撑位置、抱紧集中质量的关系,抱紧装置对系统动态响应的影 响,以及系统阻尼对系统响应的影响,并说明针对工件系统的抑振措施。 第五章螺纹旋风铣削铣头系统抑振技术研究。提出在铣头刀盘上安装硅油式 减振器的抑振措施,建立含有硅油减振器的铣头系统动力学模型。首先分析了硅油减振 器的原理,计算了系统抑振的最佳阻尼,最后研究了硅油减振器对扭转振动的减振效果。螺纹旋风铣床主传动系统轴向刚度分析与研究 螺纹旋风铣床主传动系统轴向刚度分析与研究 螺纹旋风铣床工作过程中,因主传动系统承受驱动工作台 较慢且均匀约./,所以螺纹旋风铣床的传动特性主 影响。传动系统轴向刚度是评价机床传动性能和影响机床精度 工作过程因主传动系统轴向刚度不足,产生较大的轴向变形,其将直接引起轴向传动误 差,从而影响螺纹的螺距加工精度。而主传动系统轴向刚度与滚珠丝杠的安 装方式、传 动系统的组成单元及支撑单元等方面有着很大的关系。因此,只有深入研究影响铣床主 传动系统轴向刚度的因素,才能针对主传动系统的刚度特点,采取合适的提高主传动系 统轴向刚度的方法及措施。 本章首先介绍了两种应用于大型铣床设备的主传动方式??“丝杠旋转、螺母固定 式’’和“丝杠固定、螺母旋转式传动系统。其次以上述两种传动方式为研究对象,进 行了轴向刚度研究,对影响传动系统整体轴向刚度的关键要素进行分析。文中提出“贡 献比的概念以评价组成传动系统的各个部分对传动系统整体轴向刚度的影响,并针对 分析结果,提出改进传动系统轴向刚度的方法。这些研究将为大型设备传动系统的设计 提供必要的理论基础。 .大型铣床两种传动系统安装方式 对于大型螺纹旋风铣床而言,其主传动系统根据螺母相对于丝杠运动和安装方式的 不同,可分为“丝杠旋转、螺母固定式”和“丝杠固定、螺母旋转式。 丝杠旋转、螺母固定式 丝杠旋转、螺母固定式传动系统如图.所示,这种安装形式是最被广泛应用于数 控机床的一种传动形式。其由旋转电机通过联轴器,带动滚珠丝杠旋转,从而驱动与机 床工作台相连接的螺母,实现将电机的旋转运动转换为工作台的直线进给运动。由于大 型设备的主传动系统滚珠丝杠跨距长、直径大,旋转时转动惯量大特别是高速进给状 态下,使得该种传动系统的动态响应性能差、可控性差,从而影响机床的整体动态性 能。 丝杠固定、螺母旋转式 丝杠固定、螺母旋转式传动系统如图.所示,这种传动方式是丝杠轴固定不动, 电机固定于工作台上,其通过齿轮带动螺母旋转,螺母与工作台间利用角接触轴承进行 连接,从而实现将电机的旋转运动转换为工作台的直线运动。这种传动方式可以增加大 跨距下旋转精度稳定性、降低传动系统转动惯量,增加了系统的动态可控性。下面将针 对这两种传动方式进行轴向刚度分析。 化 图.“丝杠旋转、螺母固定式”主传动系统的的结构图 图.“丝杠固定、螺母旋转式”主传动系统的的结构图 .主传动系统轴向刚度建模 主传动系统的轴向刚度是主传动系统抵抗轴向变形的能力,是指构成主传动系统所 有部件的轴向刚度的串联总和【】。为分析主传动系统的轴向刚度,作以下假设: 忽略轴承座变形的影响。 忽略驱动丝杠自重弯曲对传动系统轴向变形的影响。对于一般大型传动系统 来说,由于机床的驱动距离长、跨距大,设计需要考虑传动系统中丝杠副的自重弯曲对 系统整体刚度的影响。为减小大型螺纹旋风铣床主传动系统中丝杠自重弯曲,文中大型 旋风铣床,采用如图所示.和.的液压驱动下的多点浮动支撑,其可有效的减小丝 杠因自重引起的弯曲,因此忽略驱动丝杠副的自重弯曲影响。 忽略主传动系统各部分连接的结合面刚度,假设组成主传动系统各部分之间 为刚性连接,并且连接可靠。 ..主传动系统整体刚度 考虑上述假设条件,对于“丝杠旋转、螺母固定主传动系统,其轴向刚度主要受 丝杠轴、丝杠螺母接触作用,以及两端支撑轴承影响。而且由于驱动力由丝 杠一端输入, 当工作台运动至远离电机一端时,丝杠因受扭产生较大扭转变形,从而产生较大的等效 扭转轴向变形。考虑丝杠因受扭而产生的等效扭转刚度,则“丝杠旋转、螺母固定式 主传动系统的轴向刚度包括丝杠轴的轴向刚度。、丝杠扭转产生的等效轴向刚度,、 丝杠螺母轴向接触刚度。、支承轴承的轴向刚度疋,其轴向刚度为足螺纹旋风铣床主传动系统轴向刚度分析与研究 硕士论文 上:上上上土 . . 一???????? , 而对于“丝杠固定、螺母旋转主传动系统而言,其通过与电机相联齿轮带动螺母 旋转,螺母与工作台间利用角接触轴承进行连接。由于驱动扭矩由丝杠中部输入,而且 螺母两侧丝杠轴因受扭而产生的扭转变形大小相同、方向相反,其引起的等效轴向变形 将相互消减,因此“丝杠固定、螺母旋转主传动系统忽略丝杠的扭转等效轴向刚度。 则“丝杠固定、螺母旋转式主传动系统的轴向刚度主要包括丝杠轴的轴向刚度。、 丝杠螺母轴向接触刚度。、支承轴承的轴向刚度瓦,其轴向刚度为 上:上土上 .. 一?????? ...丝杠轴轴向刚度 由于主传动系统中的滚珠丝杠副采用两端轴向固定安装,丝杠轴的轴向刚度 为 .:堕丝 . 。 三一 式中为螺母至一端支承的距离; 为丝杠的弹性模量; 三为丝杠的总长; .为丝杠的底径。 由上式.可知,当/时,丝杠轴的轴向刚度最小。 ...丝杠扭转等效轴向刚度 主传动系统工作过程中滚珠丝杠副受驱动力矩和轴向载荷共同作用下将产 生扭转 变形。因丝杠的扭转角与螺母轴向位移量成线性关系,使得扭转变形导致丝 杠轴向的动 态导程误差,从而产生等效轴向刚度,由文献【得 . ,:?? ‘ 敬。; 式中,为滚珠丝杠副传动效率,口为丝杠导程,为材料剪切弹性模量。 ...丝杠与螺母轴向接触刚度 主传动系统工作过程中,在轴向载荷作用下,丝杠副的滚珠与丝杠及螺母接触处将 产生一定量的弹性变形,其折算至丝杠的轴向为丝杠与螺母的轴向接触变形。下面将利 用赫兹接触理论方法,建立丝杠与螺母的轴向接触刚度模型,并对其刚度特性进行分析。 为建立合适的模型,作以下假设‘】【】 忽略丝杠及螺母滚道表面粗糙度对轴向接触刚度的影响,不计及滚珠与滚道 面间的摩擦力; 硕士论文 大型螺纹旋风铣床主传动系统与旋铣系统建模与优化 忽略滚珠丝杠副的制造误差,即认为丝杠副中每个滚珠承受的载荷均衡; 忽略因接触变形而引起滚珠滚道接触角的变化。 为消除丝杠副的轴向间隙和提高主传动系统的轴向接触刚度,铣床主传动系统采用 双螺母预紧结构的滚珠丝杠副,其丝杠与螺母的接触刚度 七, 耻鲁 式中,为丝杠副的轴向载荷,。为丝杠螺母的轴向接触变形。 双螺母预紧结构的滚珠丝杠副结构如图.所示,通过预紧垫片使工作螺母和预 紧螺母与丝杠滚道接触,假定其预紧力为,螺母受工作载荷为只,而在预紧力和 工作载荷作用下与工作螺母和预紧螺母接触的单个滚珠受法向力分别为只和。 图.双螺母预紧结构图 滚珠丝杠副中滚珠与丝杠及螺母滚道的接触变形,可由赫兹接触理论计算得出。根 据赫兹接触原理,滚珠与丝杠滚道接触变形 以 丁,, 九 . ?? 【 .以 ‘。‘‘‘。‘。。一 ‰ 根据丝杠受力静力平衡条件 . ? 式中,仅为滚珠丝杠副的接触角;九为丝杠的螺旋升角;为总的工作滚珠数, 其可由 下式求得 :‘型 ??? . .苓 式中,为螺母总的工作圈数,以为丝杠的公称直径。 由力的叠加原理及赫兹接触理论得】 ’、 ?:妃:”一;” 对于单个滚珠及与之接触的滚道而言,总的接触变形为【】螺纹旋风铣床主 传动系统轴向刚度分析与研究 % 手:??久 防, 仅 .以 ‘’。。。。。。。。。。。。。一 % 式中,、分别代表丝杠滚道与螺母滚道,上式中其他参数意义及其计算 文献【】查得,在此不再累述。 设 . : 九篑蹶琢 ?? .‘,。 ‘。。。‘‘。。。一 ?口 则式.化为 ?’,’ .剧’ . 在轴向载荷只和预紧力作用下,螺母的总轴向变形 . ?霹 则当轴向工作载荷作用下的轴向变形为 . 。?口?砰门一斥乃 ...支承轴承轴向接触刚度 滚珠丝杠副两端支承轴承采用背对背安装的角接触球轴承,其轴向刚度为【】 / “ 汜四 等 式中,为角接触轴承的轴向负载,。为轴向弹性变形,为轴承的接触角,为轴 承的滚珠直径,为轴承的滚珠数。 ..两种主传动系统轴向刚度分析 “丝杠旋转、螺母固定传动系统中两端支撑轴承选用型背对背安装角 接触轴承,参数如表.所示,滚珠丝杠副选用.型,参数如表.所示。 表.两端支撑轴承的结构参数 与工作台间利用角接触轴承进行连接,从而实现将电机旋转运动转换为工作 台的直线运 动。其连接轴承选用型背对背安装角接触轴承,其参数如表.所示,滚珠 丝杠副型号与“丝杠旋转、螺母固定主传动系统中相同为.型。 表.螺母与工作台连接轴承的结构参数 ...丝杠轴及其扭转等效轴向刚度 由式..可知,丝杠轴及其扭转等效轴向刚度是与轴向负载作用位置有 关,其关系分别如图.、.所示。由图.知丝杠轴的轴向刚度是关于丝杠中间位 置 对称分布,且中间位置处刚度值最小,最小值为./。而对于扭转等效刚度而 言,由图.可知其随作用位置增加而减小,最小值为./。与丝杠轴轴向刚 度相比,扭转等效轴向刚度较大。 ?. 乓 ? 嚣 ? 藿 鬃 颖 神 .?.. 、 囊: 、 ~. 舆 ?.、 、 剁 、’??一.二~ 轴向负载作用位置 轴向负载作用位置 图.丝杠轴的轴向刚度与负载位置关系 图.丝杠扭转等效轴向刚度与负载位置关系 需要指出的是,由于两种传动方式中滚珠丝杠副型号相同,故两者丝杠轴的轴向刚 度相同。而且,“丝杠固定、螺母旋转”主传动系统忽略了丝杠轴扭转等效轴向刚度。 螺纹旋风铣床主传动系统轴向刚度分析与研究 硕士论文 ...丝杠螺母轴向接触刚度和轴承轴向刚度 由式.可得,当丝杠副的预紧力不变时,则丝杠螺母轴向接触刚度与轴向负载 有关,其轴向刚度与轴向负载的关系分别如图.。由图.可得丝杠螺母的轴向接触刚 度在弹性变形范围内近似为常值,约为./, 图.丝杠螺母接触刚度与轴向负载关系 由式.可得,系统中轴承的轴向刚度与轴向负载有关。由于两种主传动系统 的安装方式不同,从而使得运用的轴承功能与型号也有所不同。“丝杠旋转、 螺母固定” 主传动系统中的轴承用于两端支撑,而“丝杠固定、螺母旋转”主传动系统 中轴承主要 用于螺母与工作台的连接,两者连接轴承的轴向刚度与其轴向负载的关系图. 所示。 矿 ~一螺母与工作台连接轴承 .,//一 ??两捌支摄轴承 . .,,/,/’。’ ? ,/ /。 // 口 . ////.一 一山,弓。型至委颦星霉餐暴 / ?卸删 轴向负载大小/ 图.两种轴承的轴向刚度与轴向负载关系对比 图.轴承轴向刚度提高比与轴向负载的关系 由图.可得,两端支承轴承和螺母与工作台连接轴承,其轴向刚度都随着轴向负 载增大呈非线性增加,且连接轴承的轴向刚度较两端支撑轴承的轴向刚度大。 连接轴承相对于两端支撑轴承的轴向刚度提高比为如图.所示。由图.可以看 出,当传动系统由“丝杠旋转、螺母固定”改进为“丝杠固定、螺母旋转”时,传动系 统中承轴向刚度在不同轴向负载下的提高比相同,为.%。 硕士论文 大型螺纹旋风铣床主传动系统与旋铣系统建模与优化 ...主传动系统的整体刚度 “丝杠旋转、螺母固定”主传动系统的轴向刚度包括丝杠轴轴向刚度。、丝杠扭 转等效轴向刚度,、丝杠螺母轴向接触刚度一支承轴承轴向刚度。,其整体轴向刚 度与轴向负载及其作用位置的关系如图.所示。由图.可知该种系统整体刚度随 轴向负载增大呈非线性增加。当负载位于丝杠中间位置时,该主传动系统的 整体刚度值 /。且 最小轴向负载为,并位于丝杠中部时,整体刚度最小值为. 丝杠末端处轴向刚度较始端处轴向刚度略小,其是由于丝杠轴等效轴向刚度 引起的。 喜 善 邑 量 璺 氅 露 鬟 基 崩 崩 蒸 《 曝 隧 稃 塞 啦 镧 图.“丝杠旋转、螺母固定式”的整体刚度 图.“丝杠固定、螺母旋转式”的整体刚度 而“丝杠固定、螺母旋转主传动系统,由于忽略丝杠轴扭转等效轴向刚度,其轴 向刚度只包括丝杠轴轴向刚度。、丝杠螺母轴向接触刚度。、连接轴承轴向刚度。, 其整体轴向刚度与轴向负载及轴向负载作用位置的关系如图.所示。由图.可知, 该种方式的主传动系统的整体刚度特性形状与“丝杠旋转、螺母固定相似,其整体刚 度也随着轴向负载大小呈非线性增加,当轴向负载作用于滚珠丝杠的中间位置时该种主 传动系统的整体刚度值最小。不同之处在于:由于忽略了丝杠轴的扭转等效轴向刚度, 其整体轴向刚度关于负载作用位置中点对称,而且其整体刚度较“丝杠旋转、螺母固定 大。 相对于“丝杠旋转、螺母固定”传动系统,“丝杠固定、螺母旋转主传动系统的 整体刚度有较大提高,整体提高比与轴向负载及其作用位置的关系如图.所 示。由图 .可以看出:传动系统的整体刚度提高比关于负载作用位置对称分布。当负载作用于 丝杠两端处时提高比最大,丝杠中间处提高比最小,而且其又随轴向负载的增加而有所 减小。当轴向负载为时,作用于丝杠中间位置时,系统的整体刚度提高比最小, 为.%。而作用于丝杠两端时,系统的整体刚度提高比最大,约为.%。由此可 以得到,当传动系统由“丝杠旋转、螺母固定改进为“丝杠固定、螺母旋转时,传 动系统中整体轴向刚度有着较大的提高,不同位置的处的轴向刚度提高量为.%~ 一 一 一 一 螺纹旋风铣床主传动系统轴向刚度分析与研究 一 .%,其将大大改善系统的整体轴向刚度。 ..’、‘一? 图.传动系统整体轴向刚度的提高比 ...各部分的贡献比 为了评价组成主传动系统各部分轴向刚度对整体轴向刚度的影响,本文以系统各组 成部分轴向刚度的倒数与系统整体轴向刚度的倒数的比值作为评价指标,称之为各部分 “贡献比。 “丝杠旋转、螺母固定”传动系统各组成部分贡献比与轴向负载大小及其作用点的 关系如图.、.、.、.所示。由图.、.、.、.可知,该种主传动 系统的整体轴向刚度主决于轴承的轴向刚度和丝杠轴的轴向刚度。当轴向负载作用于滚 珠丝杠副的中间位置,轴向负载为时,轴承的贡献比最小值为.%,而丝 杠轴的轴向刚度的贡献比最大值为.%。对于丝杠的扭转等效轴向刚度和丝杠螺母的 接触刚度而言,其在整体轴向刚度的贡献非常小,最大值只分别为.%和.%。 丑. 藿 鬣 孑 、 暴 墨 较 :::一。瞳:『.:.:? 暑 擀 萎 霸 剁 掣 捌 锄 图.丝杠扭转等效轴向刚度贡献比 图.丝杠轴的轴向刚度贡献比大型螺纹旋风铣床主传动系统与旋铣系统建模与优化 比 图.轴承的轴向刚度贡献比 “丝杠固定、螺母旋转”传动系统各组成部分贡献比与轴向负载大小及其作用点的 关系如图.、.、.所示。由图.、.、.可知,与“丝杠固定、螺母旋 转式”主传动系统相似,该种主传动系统的整体轴向刚度也主要取决于轴承的轴向刚度 和丝杠轴的轴向刚度。当轴向负载作用于滚珠丝杠副的中间位置,轴向负载 时,轴承的贡献比最小,为.%,较“丝杠固定、螺母旋转式”主传动系统贡献比 减小了.%;而丝杠轴的轴向刚度的贡献比最大值为.%,较“丝杠固定、螺母旋 转式主传动系统贡献比增加了.%;此时,丝杠螺母接触刚度的贡献比只为.%, 而其贡献比最大值也只为.%。 .,.‘一 ...?。”’ .二../“ ‘一。‘ 锄 图.丝杠轴的轴向刚度贡献比 图.丝杠螺母轴向接触刚度贡献比 螺纹旋风铣床主传动系统轴向刚度分析与研究 图.螺母与工件台连接轴承的轴向刚度贡献比 综上所述,两种传动系统的各组成部分轴向刚度对系统整体刚度的贡献比分 析表 明:无论是“丝杠旋