基于RecurDyn的滚珠直线导轨副动力学仿真研究-.pdf

第5期组合机床与自动化加工技术No.52015年5月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueMay2015文章编号:1001-2265(2015)05-0095-03DOI:10.13462/j.cnki.mmtamt.2015.05.026基于RecurDyn的滚珠直线导轨副动力学仿真研究∗马星国,白春鹏,徐嘉宁,郭凯,尤小梅(沈阳理工大学机械工程学院,沈阳110159)摘要:针对机床滚珠直线导轨副工作时铣削力作用产生的精度衰退现象,以滚珠直线导轨副中滑块受力规律为研究重点,利用SolidWorks建立滚珠直线导轨副与平台安装简化模型。应用RecurDyn进行多体动力学仿真,得到滑块垂直方向受力随时间的变化规律。将滚珠直线导轨副滑块负载理论公式计算绘制的受力曲线与仿真所得受力曲线对比分析,验证了模型简化及仿真方法的合理性与可行性,为试验平台载荷的施加及测量提供一定的依据。关键词:RecurDyn;滚珠直线导轨副;铣削力计算;多体动力学仿真中图分类号:TH166;TG659文献标识码:AStudyoftheLinearBallGuideDynamicSimulationBasedonRecurDynMAXing-guo,BAIChun-peng,XUJia-ning,GUOKai,YOUXiao-mei(SchoolofMechanicalEngineering,ShenyangLigongUniversity,Shenyang110159,China)Abstract:Forreserachingthephenomenonofaccuracyrecessioninthepracticalwork,thelinearballguideanditssimplifiedplatformmodelwerebuiltonSolidWorkstofocusonslidingblock’sloadinglaw.There-cularofthesliderverticalforcechangingwithtimewasgetthroughtheMuti-bodydanamicsimulationbyRecurDyn.ItisconcludedthatthesimulationmethodisprovedrationalityandfeasibilitybyComparingthesimulationforcecurvewiththeloadingforcecurvewhichwerecalculatedusingaformulatheoryoflinearballguide,andmeasurementofexertingloadtestplatformprovidesacertainbasis.Keywords:RecurDyn;linearballguide;millingforcecalculation;muti-bodydynamicsimulation0引言简化模型,导入RecurDyn中建立多体动力学模型并施加模拟铣削加工载荷,输出滑块受载荷曲线,并与用滚滚动功能部件是由滚动摩擦代替滑动摩擦为特征珠直线导轨副滑块承受载荷理论公式计算所得曲线对[1],以“滚动”为特征,具有高效省能、精的零部件组成比分析,验证模型简化及仿真方法的合理性与可行性,密定位、精密导向、对CNC指令反应快速以及传动的找出规律性,为和后续载荷的施加及测量提供一定参高速性、同步性、可逆性等功能,是数控机床产品的关数依据。键部件,也是符合21世纪生态环保理念的重要基础零1滚珠直线导轨副与工作平台三维简化模型部件[2]。目前,国内滚动功能部件(例如:机床用滚珠直线的建立导轨副)在高速、重载的使用条件下,精度保持性、性以立式加工中心VMC850e上层工作平台所用滚能可靠性与国外先进产品存在一定差距,现已成为制。因此,珠直线导轨副作为研究对象,型号:GGB35BAMN2P12-约高档数控机床选用国内产品最突出问题[3]1680×3,长度:1500mm。因滚珠直线导轨副结构非常从精度衰退规律入手,分析影响滚动功能部件精度衰复杂,工作时滚珠在滑块滚道以及回珠器内既有滚动退规律,建立精度保持技术,提高滚动功能部件的性能摩擦又有滑动摩擦,且同时伴有滚珠之间、滚珠与滚道和质量已成为我国滚动功能部件生产企业的当务之内壁之间的碰撞冲击,以现有多体动力学分析软件计急[4]。算能力很难完全仿真[5],所以采取一定模型简化、替代以滚珠直线导轨副为研究对象,以端面铣削加工来完成仿真模型建立是必要的[6]。为实际工况,用SolidWorks建立直线导轨副工作平台滚珠碰撞简化采用“糖葫芦”式结构,见图1所收稿日期:2014-09-10