面向船舶关键部件制造的机床进给系统摩擦特性测试与分析开题报告

全文总字数：7926字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究背景及意义

精密和超精密加工是机械加工领域重要的研究方向，是发展尖端技术、国防工业和微电子技术的工业基础，在船舶制造领域也起着关键性的作用，例如螺旋桨、曲轴、轴承等船舶关键部件的加工制造。目前，实现超精密加工的首要条件就是高精度数控机床。为了提高机械加工精度，我国启动了“高档数控机床与基础制造装备”等若干重大科技专项，成功研发出多个种类及型号的高精密机床，但无论是加工精度水平，还是性能稳定性和可靠性仍与发达国家同类型设备存在一定差距。

进给伺服系统的输出能否准确的复制输入的要求很大程度上决定了机床定位精度和跟踪精度的高低。进给伺服系统主要由控制器、驱动器、伺服电机、滚珠丝杠、滚珠直线导轨组成，通过控制器发出控制指令经驱动器驱动伺服电机带动滚珠丝杠，使工作台在导轨的导向下作直线运动，进给伺服系统能够实现精确的定位和运动过程中的跟踪。定位精度和跟踪误差主要用于评价机床伺服进给系统控制性能，也是决定影响加工精度、表面质量和生产效率的主要因素，因此，提高进给伺服系统精度对提高加工质量具有重要意义。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究基本内容

主要通过研究进给系统摩擦特性辨识方法，对以位置相关性为代表的丝杠状态监测进行深入研究，可以用于监测丝杠的不均衡工作状态，降低丝杠全行程工作的不均衡程度，延长丝杠的剩余使用寿命。相关研究成果可用于相关船舶企业。

本研究主要内容如下：

3. 研究计划与安排

（1）2020年1月31日前：完成资料收集和综述撰写，并对相关辨识方法进行分析。

（2）2020年1月31日-2020年2月28日：通过辨识算法完成辨识精度分析。

（3）2020年2月28日-2020年3月25日：完成摩擦特性测试实验方案设计。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]吴帆.基于驱动电流与工作台位置监测的切削负荷实时估计方法研究[d].华中科技大学,2015.

[2] 郭永才.数控机床伺服进给系统的参数辨识及其优化[d].华中科技大学,2016.

[3] 刘柏希,姚昊雄,聂松辉.基于区间分析的lugre摩擦模型参数辨识方法[j].中国机械工程,2013,24(19):2647-2651.