[发明专利]一种滚珠丝杠副定位精度衰退预测方法

说明书

本发明公开了一种滚珠丝杠副定位精度衰退预测方法，包括：滚珠丝杠副定位精度衰退分析、准连续介质形变影响的滚珠丝杠副应变能分布分析、不同进给工况下的滚珠丝杠副定位精度衰退模型的建立与预测分析，基于准连续介质理论，根据滚珠丝杠副的磨损表面的微观变形特征确定其应变能分布，考虑滚珠丝杠副的不同进给工况，建立了滚珠丝杠副的指数磨损模型，根据宏‑微多尺度方法，对滚珠丝杠副的定位精度保持性的有效寿命进行了预测。本发明建立一套实现精度、精度保持性协调评价，融合贯通的精度评价体系，具有承前启后的重要意义。

技术领域

本发明提供了一种基于宏-微多尺度的机床滚珠丝杠副定位精度衰退预测方法，属于数控机床滚珠丝杠副技术领域。

背景技术

滚珠丝杠副在数控机床等设备的传递动力与运动方式转化中起着关键性的作用，滚珠丝杠副的定位精度对数控机床的加工精度影响很大。滚珠丝杠副在服役过程中会发生磨损，磨损是导致其定位精度衰退的主要因素，也是导致定位精度衰退的直接因素。一种新型的考虑滚珠丝杠副在不同进给工况下的定位精度衰退预测方法被发明了，基于准连续介质理论，根据滚珠丝杠副的磨损表面的微观变形特征确定其应变能分布，考虑滚珠丝杠副的不同进给工况，建立了滚珠丝杠副的指数磨损模型，根据宏-微多尺度方法，对滚珠丝杠副的定位精度保持性的有效寿命进行了预测。

本发明对发掘磨损对精度保持性的作用影响机理，建立一套实现精度、精度保持性协调评价，融合贯通的精度评价体系，具有承前启后的重要意义。

发明内容

本发明目的是提供一种滚珠丝杠副定位精度衰退预测方法，包括：滚珠丝杠副定位精度衰退分析、准连续介质形变影响的滚珠丝杠副应变能分布分析、不同进给工况下的滚珠丝杠副定位精度衰退模型的建立与预测分析。

本发明采用的技术方案为一种滚珠丝杠副定位精度衰退预测方法，实现该方法的步骤包括如下：

S1、滚珠丝杠副定位精度衰退分析；

S2、基于准连续介质理论，考虑准连续介质形变影响下，分析滚珠丝杠副磨损面的应变能分布；

S3、不同进给工况下的滚珠丝杠副定位精度衰退模型的建立与预测分析。

附图说明

图1滚珠丝杠副磨损状态示意图。

图2准连续介质方法示意图。

图3准连续介质系统变形梯度示意图。

图4准连续介质系统内的耦合变形梯度示意图。

图5考虑扩散的准连续介质系统内变形梯度示意图。

图6准连续介质系统内的受磨损变形梯度示意图。

图7滚珠丝杠副进给示意图。

图8ξ的概率密度分布函数。

图9进给总量与进给量系数关系。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

一种滚珠丝杠副定位精度衰退预测方法，实现该方法的步骤包括如下：

步骤一 滚珠丝杠副定位精度衰退分析

滚珠丝杠副精度的衰退主要是由磨损造成的。滚珠丝杠副存在定位精度误差、角度误差以及平行度误差等由于磨损，导致其精度呈现衰退特性。对滚珠丝杠副的误差做出分析：滚珠丝杠副经过磨损后，直接导致水平面内以及垂直面内的定位精度误差增大。滚珠丝杠副由于磨损导致的接触状态如图1所示。