大重型精密数控机床运动结合部精度衰退机理研究

摘要

当前,中国高档数控机床与世界先进技术的差距主要表现在机床的精度保持性方面,而精度保持性中又以运动结合部的精度衰退为主要原因.其中大型、重型精密数控机床作为国家的战略装备,精度保持性已经成为制约其性能提升的关键瓶颈之一.目前业界对机床精度保持性的认识还局限在维护和保养层面,缺乏有关精度衰退的指导理论和科学方法.本项目旨在从磨损到结构再到运行状态等多方面来分析大型、重型精密数控机床的精度变化规律.基于大重型机床大行程进给运动结合部的物理特性分析，建立大行程进给驱动系统的非线性动力学模型，评估运动结合部的非线性动力学特性对动态精度变化的影响。针对大型精密数控机床，研究加加速限制的运动控制算法对机床机电系统振动特性的影响，定量分析了加加速数值、位置环增益和速度环增益与定位精度变化的关系。