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随着我国制造业技术水平的提高,数控机床得到了广泛的应用。企业中的数控机床占有量逐年上升,大中企业有了比较多的实际应用,甚至在中小型企业和个体企业中也普片开始使用。我国的数控机床产业已经具备一定实力,但是依然存在一些问题。我国机床业发展的主要趋势是具有高速度、高精度加工性能的数控机床,这就对机床系统的动态特性有很高的要求。机床进给系统是机床系统中最重要、最关键部分,因此,有必要对进给系统进行动力学分析。 本文以由Siemens840D数控系统控制的HMC500高速卧式加工中心为研究对象,通过利用840D用户二次再开发功能,在数控加工过程中在线获取数控系统的参数,并通过数值计算进行了机床进给系统动态特性的试验研究。本文工作主要表现在以下几方面: (1)概述机床进给系统的动态特性分析研究的目的和意义,通过分析国内外研究现状,确定本文研究方向和内容。 (2)简单介绍进给系统组成,进给系统原理,分析了系统建模的基本方法并建立机床进给系统的运动方程。运用机理建模法对机床进给系统建立数学模型。 (3)介绍一些数值计算的方法,并确定利用最小二乘法原理进行数据处理,最终通过最小二乘法的MATLAB实现对试验数据进行分析处理,导出空载情况下,Y轴和Z轴分别单轴进给以及XY轴联动时电机电流变化与摩擦力变化关系。 (4)对机床进给系统的动力特性进行了试验研究。利用第3章数据处理结果进一步分析验证电机电流与外负载变化关系能否与试验情况一致。