组合机床滑台动态特性的研究

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组合机床滑台动态特性的研究
 【摘要】本 利用功率键合图和状态空间分析法对组合机床滑台的前冲和运动平稳性问题进行分析与研究，建立了滑台的液压驱动系统一自调背压调速系统的动态数学模型。通过计算机数字仿真，分析了滑台产生前冲和运动不平稳的原 及主要影响 素。从中得出，如果合理地设计液压缸和自调背压调压阀的结构尺寸，可以使滑台的动态特性得到显著改善。
 1引言
 组合机床工作中，滑台运动速度的大小和方向以及所承受负载的变化都将程度不同地影响其工作性能。特别是在工进过程中。滑台上负载的突然消失引起的前冲以及负载的周期变化引起的运动不平稳，都将影响被加工件的表面质量，严重时会致使刀具折断。根据大连机床厂要求，作者采用功率键合图和状态空间分析法建立组合机床滑台的新型液压驱动系统一自调背压调速系统的动态数学模型。通过计算机数字仿真和研究。分析滑台产生前冲和运动不平稳的原 以及主要的影响，以便改善滑台的动态特性。
 2动态数学模型
组合机床滑台的液压驱动系统一自调背压调速系统的工作原理图如图I所示。该系统是用来完成"工进一停止一快退”的工作循环。当滑台工进时，三位四通换向阀处于图示右位，油泵的供油压力在滥流阀的作用下近似地保持恒定，该油液流经换向阀和调速阀后进入油缸的无杆腔，推动滑台左移；同时，油缸有杆腔排出的压力油经自调背压阀和换向阀流回油箱。在此过程中，两个单向阀和溢流阀始终没有改变原有的工作状态。对象该系统这样的复杂非线性系统，为了便于研究其动态特性，建立一个仅着重考虑主要影响因素的合理简单的动态数学模型是尤其重要的[1][2]。从理论分析和试验研究中得知：该系统的过程时间是远大于调速阀的过程时间的，油缸无杆腔有效承压面积很大，调速阀出口流量的瞬时超调反映为滑台运动速度的变化是很小的[2]。

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