張麗

摘 要 隨著時代的發(fā)展以及科學技術的進步，大型數(shù)控轉臺機電在實際的生產(chǎn)過程中獲得了廣泛的運用。為了確保大型數(shù)控轉臺機電在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中能夠發(fā)揮功效，需要技術人員加強對于大型化數(shù)控轉臺機電特性的研究，提高其使用效率。

關鍵詞 大型化 數(shù)控轉臺 機電 特殊性

目前，我國的電力、船舶制造等行業(yè)獲得了長足的發(fā)展。在這樣的背景之下，為了進一步促進該行業(yè)的高效運行以及生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有效進展，需要相關部門在實際的作業(yè)過程中加強對于大規(guī)格、高負載、重切削的高端大型數(shù)控機床的運用。事實上，為了促進大型數(shù)控轉臺機電的作用能夠在運行的過程中得到充分的發(fā)揮，需要技術人員進一步加強對于相關設備的分析以及研究。本文基于此，分析探討大型數(shù)控轉臺機電的特殊性。

1大型數(shù)控轉臺機電的系統(tǒng)構造

一般而言，大型數(shù)控轉臺機電在實際的運行過程中能夠高效的促進伺服電動機旋轉到工作臺旋轉的運動傳遞，并以此為基礎為大型零件的四軸（五軸）聯(lián)動加工操作過程提供了可能性。一般而言，大型數(shù)控轉臺機電的直徑大于3.5m，其最大的承重為30t。

相關的技術人員在進行大型數(shù)控轉臺機電的特殊性分析的工程中，需要加強對于大型數(shù)控轉臺機電系統(tǒng)構造的了解，并以此為基礎構建起系統(tǒng)的多自由度運動學以及動力學模型。目前，常用的大型數(shù)控轉臺機電主要包含：電動機、行星減速器、蝸桿、蝸輪以及工作臺等構造。

2狀態(tài)轉速的影響性分析

目前，施工技術人員在進行大型數(shù)控轉臺運動控制操作的過程中，一般需要加強半閉環(huán)控制設施的運用。基于這一特性可以得知：數(shù)控轉臺的機電性能往往受到轉臺機械傳動鏈的影響。在進行狀態(tài)轉速的影響性分析的過程中，需要技術人員借助伺服控制系統(tǒng)，對電動機施加脈沖速度信號，從而以此為基礎在時域內實現(xiàn)對于轉臺轉速響應的分析以及比較。為了確保分析的準確性以及科學性，需要技術人員借助線加速度計以及LMS轉速采集測量通道的運用，實現(xiàn)對于數(shù)據(jù)的采集。

通過相關的數(shù)據(jù)分析可以得知，大型化的數(shù)控轉臺機電在運行的過程中具有較好的轉速響應。為了進一步分析機械傳動鏈對動態(tài)性能的影響，筆者加強了對于伺服電動機在同速度輸入信號下的轉速動態(tài)響應分析，通過相關的試驗分析可以得知：電動機的轉速響應也優(yōu)于轉臺，而且在響應的過程中，其振蕩幅值要低于轉臺。之所以導致這一系列問題的出現(xiàn)，主要是由于轉臺傳動鏈的柔性對轉速動態(tài)響應產(chǎn)生的影響。

此外，通過相關的分析研究可以得知：轉臺的轉速在響應結束階段的振蕩幅值需要小于起始階段。之所以出現(xiàn)這種不對稱的狀態(tài)行為，主要是因為庫侖摩擦扭矩的作用。在相關的作用之下，轉速響應起始階段摩擦力沒有改變，但是在結束階段由于速度符號的改變，庫侖摩擦扭矩也抑制了響應振動。

此外，通過分析、觀察數(shù)控轉臺在3600r/min的階躍速度信號作用下的轉速響應可以得知：大型數(shù)控轉臺機電的速度在穩(wěn)定狀態(tài)后，其仍舊會在穩(wěn)定值附近上下波動，而且這種波動幅度卻沒有存在衰減的趨勢。這種狀態(tài)即使通過PI速度調節(jié)器的調整也無法消除。導致這一問題出現(xiàn)的原因就在于數(shù)控轉臺機械傳動鏈內部的多個柔性單元的剛度激勵引起的。

3轉臺傳動鏈靈敏性分析

通過對于大型數(shù)控轉臺機電的特殊性、系統(tǒng)構造以及狀態(tài)轉速的影響性進行分析可以得知：制約數(shù)控轉臺性能的主要因素就是機械傳動鏈的柔性。在此過程中，為了進一步實現(xiàn)對于機械傳動鏈上各部件柔性對振動影響的分析，筆者在此過程中進行了傳動鏈部件的模態(tài)靈敏度分析。

在實際的分析以及探討的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)數(shù)控轉臺傳動鏈系統(tǒng)隸屬于小阻尼系統(tǒng)?；诖丝梢缘弥簩τ谛∽枘嵯到y(tǒng)，其固有頻率與模態(tài)頻率（阻尼固有頻率）相差甚微，因此在進行靈敏度分析作業(yè)的過程中，需要技術人員將小阻尼系統(tǒng)逐步簡化為無阻尼系統(tǒng)，從而在此基礎上實現(xiàn)對于質量、剛度變化對固有頻率影響的分析。在此過程中，技術人員對無阻尼系統(tǒng)的特征靈敏度進行了分析，其計算公式如下：

此外，在實際的分析操作過程中可以得知；電動機軸的轉動慣量和蝸桿軸的扭轉剛度對數(shù)控轉臺傳動鏈的固有頻率影響最大，該結論對于大型數(shù)控轉臺的性能優(yōu)化具有一定的工程指導意義。

4結語

本文主要分析了大型數(shù)控轉臺機電的特性。在實際的分析操作過程中，筆者論述了大型數(shù)控轉臺機電的系統(tǒng)構造、狀態(tài)轉速的影響性分析以及轉臺傳動鏈靈敏性分析。在實際的分析過程中得知：大型數(shù)控轉臺機械傳動鏈的柔性遲滯了轉臺的轉速響應，繼而由此阻礙了數(shù)控轉臺性能的高效發(fā)揮。而庫侖摩擦有利于迅速衰減數(shù)控轉臺轉速響應的振動，提升轉臺的整體性能。筆者認為，隨著相關研究的深入，我國的大型數(shù)控轉臺機電必將獲得長足的發(fā)展。

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