机械设计及理论专业毕业论文机械设计及理论专业毕业论文 精品论文精品论文 基于基于 GMMGMM 在滚珠丝杠在滚珠丝杠轴向误差补偿上的应用研究轴向误差补偿上的应用研究关键词：滚珠丝杠关键词：滚珠丝杠 轴向补偿器轴向补偿器 误差评定误差评定 有限元分析有限元分析 计算机仿真计算机仿真摘要：数控机床的加工精度是影响被加工工件尺寸精度的一个直接原因，工件 的最终加工精度是由机床刀具与工件之间的相对位移误差决定的。现在误差补 偿主要是从软件的角度出发，但是这不能从本质上解决问题误差问题。我国机 床精度受到制约也就是工作母机精度落后，所以从硬件去补偿研究其误差是很 有必要的。随着 Tb-Dy-Fe 为代表的稀土超磁致伸缩材料功能材料广泛发展，它 具有磁致伸缩大、响应速度快、磁-机械耦合系数大、磁滞小等优点，是理想的 微位移驱动材料。结合超磁致伸缩材料的特性，按照课题给定的性能指标，对 超磁致伸缩微位移补偿系统的机械结构、磁路结构、定位控制系统进行了初步 设计和仿真。 本文在以下几方面开展了研究工作： 1、超磁致伸缩材料工 作特性的分析，为滚珠丝杠轴向补偿器设计做准备； 2、对滚珠丝杠进行了 弹性杆的轴向误差理论推导、滚珠丝杠轴向刚度误差分析，即：为实现其补偿， 必须确定滚珠丝杠的轴向误差，利用弹性力学确定滚珠丝杠的轴向误差。从而 确定滚珠丝杠轴向补偿器的量程； 3、滚珠丝杠轴向补偿器的设计与实现。 在设计过程中确定补偿器的整体结构，在此基础上选择 GMM(giant magnetostrictive material)棒型号、电磁结构设计、温升控制装置的设计以 及最终设计结果。为补偿器系统建模和 ANSYS 电磁分析提供基本参数； 4、 滚珠丝杠轴向补偿器数学静态和动态建模及利用 MATLAB 软件中的 Simulink 进 行仿真，以及对仿真结果的分析； 5、使用 ANSYS 软件对设计的轴向补偿器 采用静态电磁场进行了有限元分析。正文内容正文内容数控机床的加工精度是影响被加工工件尺寸精度的一个直接原因，工件的 最终加工精度是由机床刀具与工件之间的相对位移误差决定的。现在误差补偿 主要是从软件的角度出发，但是这不能从本质上解决问题误差问题。我国机床 精度受到制约也就是工作母机精度落后，所以从硬件去补偿研究其误差是很有 必要的。随着 Tb-Dy-Fe 为代表的稀土超磁致伸缩材料功能材料广泛发展，它具 有磁致伸缩大、响应速度快、磁-机械耦合系数大、磁滞小等优点，是理想的微 位移驱动材料。结合超磁致伸缩材料的特性，按照课题给定的性能指标，对超 磁致伸缩微位移补偿系统的机械结构、磁路结构、定位控制系统进行了初步设 计和仿真。 本文在以下几方面开展了研究工作： 1、超磁致伸缩材料工作 特性的分析，为滚珠丝杠轴向补偿器设计做准备； 2、对滚珠丝杠进行了弹 性杆的轴向误差理论推导、滚珠丝杠轴向刚度误差分析，即：为实现其补偿， 必须确定滚珠丝杠的轴向误差，利用弹性力学确定滚珠丝杠的轴向误差。从而 确定滚珠丝杠轴向补偿器的量程； 3、滚珠丝杠轴向补偿器的设计与实现。 在设计过程中确定补偿器的整体结构，在此基础上选择 GMM(giant magnetostrictive material)棒型号、电磁结构设计、温升控制装置的设计以 及最终设计结果。为补偿器系统建模和 ANSYS 电磁分析提供基本参数； 4、 滚珠丝杠轴向补偿器数学静态和动态建模及利用 MATLAB 软件中的 Simulink 进 行仿真，以及对仿真结果的分析； 5、使用 ANSYS 软件对设计的轴向补偿器 采用静态电磁场进行了有限元分析。 数控机床的加工精度是影响被加工工件尺寸精度的一个直接原因，工件的最终 加工精度是由机床刀具与工件之间的相对位移误差决定的。现在误差补偿主要 是从软件的角度出发，但是这不能从本质上解决问题误差问题。我国机床精度 受到制约也就是工作母机精度落后，所以从硬件去补偿研究其误差是很有必要 的。随着 Tb-Dy-Fe 为代表的稀土超磁致伸缩材料功能材料广泛发展，它具有磁 致伸缩大、响应速度快、磁-机械耦合系数大、磁滞小等优点，是理想的微位移 驱动材料。结合超磁致伸缩材料的特性，按照课题给定的性能指标，对超磁致 伸缩微位移补偿系统的机械结构、磁路结构、定位控制系统进行了初步设计和 仿真。 本文在以下几方面开展了研究工作： 1、超磁致伸缩材料工作特性 的分析，为滚珠丝杠轴向补偿器设计做准备； 2、对滚珠丝杠进行了弹性杆 的轴向误差理论推导、滚珠丝杠轴向刚度误差分析，即：为实现其补偿，必须 确定滚珠丝杠的轴向误差，利用弹性力学确定滚珠丝杠的轴向误差。从而确定 滚珠丝杠轴向补偿器的量程； 3、滚珠丝杠轴向补偿器的设计与实现。在设 计过程中确定补偿器的整体结构，在此基础上选择 GMM(giant magnetostrictive material)棒型号、电磁结构设计、温升控制装置的设计以 及最终设计结果。为补偿器系统建模和 ANSYS 电磁分析提供基本参数； 4、 滚珠丝杠轴向补偿器数学静态和动态建模及利用 MATLAB 软件中的 Simulink 进 行仿真，以及对仿真结果的分析； 5、使用 ANSYS 软件对设计的轴向补偿器 采用静态电磁场进行了有限元分析。 数控机床的加工精度是影响被加工工件尺寸精度的一个直接原因，工件的最终 加工精度是由机床刀具与工件之间的相对位移误差决定的。现在误差补偿主要 是从软件的角度出发，但是这不能从本质上解决问题误差问题。我国机床精度 受到制约也就是工作母机精度落后，所以从硬件去补偿研究其误差是很有必要的。随着 Tb-Dy-Fe 为代表的稀土超磁致伸缩材料功能材料广泛发展，它具有磁 致伸缩大、响应速度快、磁-机械耦合系数大、磁滞小等优点，是理想的微位移 驱动材料。结合超磁致伸缩材料的特性，按照课题给定的性能指标，对超磁致 伸缩微位移补偿系统的机械结构、磁路结构、定位控制系统进行了初步设计和 仿真。 本文在以下几方面开展了研究工作： 1、超磁致伸缩材料工作特性 的分析，为滚珠丝杠轴向补偿器设计做准备； 2、对滚珠丝杠进行了弹性杆 的轴向误差理论推导、滚珠丝杠轴向刚度误差分析，即：为实现其补偿，必须 确定滚珠丝杠的轴向误差，利用弹性力学确定滚珠丝杠的轴向误差。从而确定 滚珠丝杠轴向补偿器的量程； 3、滚珠丝杠轴向补偿器的设计与实现。在设 计过程中确定补偿器的整体结构，在此基础上选择 GMM(giant magnetostrictive material)棒型号、电磁结构设计、温升控制装置的设计以 及最终设计结果。为补偿器系统建模和 ANSYS 电磁分析提供基本参数； 4、 滚珠丝杠轴向补偿器数学静态和动态建模及利用 MATLAB 软件中的 Simulink 进 行仿真，以及对仿真结果的分析； 5、使用 ANSYS 软件对设计的轴向补偿器 采用静态电磁场进行了有限元分析。 数控机床的加工精度是影响被加工工件尺寸精度的一个直接原因，工件的最终 加工精度是由机床刀具与工件之间的相对位移误差决定的。现在误差补偿主要 是从软件的角度出发，但是这不能从本质上解决问题误差问题。我国机床精度 受到制约也就是工作母机精度落后，所以从硬件去补偿研究其误差是很有必要 的。随着 Tb-Dy-Fe 为代表的稀土超磁致伸缩材料功能材料广泛发展，它具有磁 致伸缩大、响应速度快、磁-机械耦合系数大、磁滞小等优点，是理想的微位移 驱动材料。结合超磁致伸缩材料的特性，按照课题给定的性能指标，对超磁致 伸缩微位移补偿系统的机械结构、磁路结构、定位控制系统进行了初步设计和 仿真。 本文在以下几方面开展了研究工作： 1、超磁致伸缩材料工作特性 的分析，为滚珠丝杠轴向补偿器设计做准备； 2、对滚珠丝杠进行了弹性杆 的轴向误差理论推导、滚珠丝杠轴向刚度误差分析，即：为实现其补偿，必须 确定滚珠丝杠的轴向误差，利用弹性力学确定滚珠丝杠的轴向误差。从而确定 滚珠丝杠轴向补偿器的量程； 3、滚珠丝杠轴向补偿器的设计与实现。在设 计过程中确定补偿器的整体结构，在此基础上选择 GMM(giant magnetostrictive material)棒型号、电磁结构设计、温升控制装置的设计以 及最终设计结果。为补偿器系统建模和 ANSYS 电磁分析提供基本参数； 4、 滚珠丝杠轴向补偿器数学静态和动态建模及利用 MATLAB 软件中的 Simulink 进 行仿真，以及对仿真结果的分析； 5、使用 ANSYS 软件对设计的轴向补偿器 采用静态电磁场进行了有限元分析。 数控机床的加工精度是影响被加工工件尺寸精度的一个直接原因，工件的最终 加工精度是由机床刀具与工件之间的相对位移误差决定的。现在误差补偿主要 是从软件的角度出发，但是这不能从本质上解决问题误差问题。我国机床精度 受到制约也就是工作母机精度落后，所以从硬件去补偿研究其误差是很有必要 的。随着 Tb-Dy-Fe 为代表的稀土超磁致伸缩材料功能材料广泛发展，它具有磁 致伸缩大、响应速度快、磁-机械耦合系数大、磁滞小等优点，是理想的微位移 驱动材料。结合超磁致伸缩材料的特性，按照课题给定的性能指标，对超磁致 伸缩微位移补偿系统的机械结构、磁路结构、定位控制系统进行了初步设计和 仿真。 本文在以下几方面开展了研究工作： 1、超磁致伸缩材料工作特性 的分析，为滚珠丝杠轴向补偿器设计做准备； 2、对滚珠丝杠进行了弹性杆的轴向误差理论推导、滚珠丝杠轴向刚度误差分析，即：为实现其补偿，必须 确定滚珠丝杠的轴向误差，利用弹性力学确定滚珠丝杠的轴向误差。从而确定 滚珠丝杠轴向补偿器的量程； 3、滚珠丝杠轴向补偿器的设计与实现。在设 计过程中确定补偿器的整体结构，在此基础上选择 GMM(giant magnetostrictive material)棒型号、电磁结构设计、温升控制装置的设计以 及最终设计结果。为补偿器系统建模和 ANSYS 电磁分析提供基本参数； 4、 滚珠丝杠轴向补偿器数学静态和动态建模及利用 MATLAB 软件中的 Simulink 进 行仿真，以及对仿真结果的分析； 5、使用 ANSYS 软件对设计的轴向补偿器 采用静态电磁场进行了有限元分析。 数控机床的加工精度是影响被加工工件尺寸精度的一个直接原因，工件的最终 加工精度是由机床刀具与工件之间的相对位移误差决定的。现在误差补偿主要 是从软件的角度出发，但是这不能从本质上解决问题误差问题。我国机床精度 受到制约也就是工作母机精度落后，所以从硬件去补偿研究其误差是很有必要 的。随着 Tb-Dy-Fe 为代表的稀土超磁致伸缩材料功能材料广泛发展，它具有磁 致伸缩大、响应速度快、磁-机械耦合系数大、磁滞小等优点，是理想的微位移 驱动材料。结合超磁致伸缩材料的特性，按照课题给定的性能指标，对超磁致 伸缩微位移补偿系统的机械结构、磁路结构、定位控制系统进行了初步设计和 仿真。 本文在以下几方面开展了研究工作： 1、超磁致伸缩材料工作特性 的分析，为滚珠丝杠轴向补偿器设计做准备； 2、对滚珠丝杠进行了弹性杆 的轴向误差理论推导、滚珠丝杠轴向刚度误差分析，即：为实现其补偿，必须 确定滚珠丝杠的轴向误差，利用弹性力学确定滚珠丝杠的轴向误差。从而确定 滚珠丝杠轴向补偿器的量程； 3、滚珠丝杠轴向补偿器的设计与实现。在设 计过程中确定补偿器的整体结构，在此基础上选择 GMM(giant magnetostrictive material)棒型号、电磁结构设计、温升控制装置的设计以 及最终设计结果。为补偿器系统建模和 ANSYS 电磁分析提供基本参数； 4、 滚珠丝杠轴向补偿器数学静态和动态建模及利用 MATLAB 软件中的 Simulink 进 行仿真，以及对仿真结果的分析； 5、使用