運(yùn)行狀態(tài)下的數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)主導(dǎo)特性研究.pdf

1、機(jī)床的動(dòng)力學(xué)特性會(huì)直接影響機(jī)床加工性能，因此隨著機(jī)床向高速度，高精度，高可靠性發(fā)展，機(jī)床動(dòng)力學(xué)特性的研究愈發(fā)重要。在當(dāng)前的機(jī)床動(dòng)力學(xué)研究中，機(jī)床整機(jī)結(jié)構(gòu)對(duì)于刀尖點(diǎn)動(dòng)態(tài)特性的影響受到越來越多的關(guān)注。對(duì)于重型機(jī)床來說，其在進(jìn)行變位置加工或者大行程加工時(shí)，機(jī)床的主要部件會(huì)發(fā)生較大幅度的位置變化，這對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性有重要影響。
　　機(jī)床結(jié)構(gòu)在工況下的振動(dòng)，并非是所有辨識(shí)出的機(jī)床的模態(tài)引起的，而是僅僅在運(yùn)行狀態(tài)下被激勵(lì)出的那幾階。分析這

2、幾階主振模態(tài)隨加工位置改變的變化趨勢(shì)有利于更好地進(jìn)行機(jī)床改造和加工穩(wěn)定性分析，對(duì)提高加工質(zhì)量和加工效率也有重要意義。因此結(jié)合相關(guān)課題，本文的研究內(nèi)容如下：
　　通過實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析法和空運(yùn)行自激勵(lì)法找到了機(jī)床結(jié)構(gòu)的薄弱部件。針對(duì)龍門銑床多部件組成，結(jié)合部復(fù)雜等特點(diǎn)，采用實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析法和空運(yùn)行自激勵(lì)方法對(duì)機(jī)床進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，辨識(shí)出靜態(tài)和動(dòng)態(tài)下的各階模態(tài)，通過模態(tài)置信準(zhǔn)則和振型幅值比較分析其模態(tài)分布狀態(tài)，最終根據(jù)模態(tài)分布狀態(tài)確定機(jī)床的薄弱部件為

3、滑枕。
　　探討了龍門銑床薄弱部件滑枕動(dòng)態(tài)特性的位置相關(guān)變化趨勢(shì)。通過不同位置的敲擊實(shí)驗(yàn)，探究機(jī)床在主要工作方向 Y向和 Z向上的位置相關(guān)特性，驗(yàn)證了滑枕部件位置相關(guān)動(dòng)態(tài)特性變化在Z向上較為敏感，并得到了Z向四個(gè)不同坐標(biāo)位置時(shí)的滑枕前三階模態(tài)變化趨勢(shì)。用基于振型微變的衍生模態(tài)來解釋上述變化趨勢(shì)，并進(jìn)行了驗(yàn)證。用柔度圖來表征結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)位置相關(guān)特性，有助于更好地觀察動(dòng)力學(xué)參數(shù)在頻譜和空間上的分布。驗(yàn)證了刀具的位置相關(guān)特性在低頻范圍