加工中心关键部件的动态特性分析.pdf

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1、_主题：置台机床及钼头技术1RelatedTechnology加工中心关键部件的动态特性分析吴玉厚赵德宏饶良武(沈阳建筑大学，辽宁沈阳110168)摘要：可分度车削头是加工中心的关键部件，它的动态特性好坏直接影响到机床的加工精度和表面粗糙度。以车削头为研究对象，利用Solidworks实体建模，借助有限元分析软件ANSYS进行模态分析，并采用现有的高精度信号采集仪和测试分析软件进行模态试验。对比这两种不同的模态分析结果，找出了该关键部件的薄弱环节。结合对车削主轴动刚度的测试，为提高机床的动态性能和结构优化

2、提供了有效依据。关键词：加工中心车削头ANSYS模态分析试验模态中图分类号：TH164文献标识码：ADynamiccharacteristicanalysisonthekeycomponentofmachiningcenterWUYuhou，ZHAODehong。RAOLiangwu(ShenyangJianzhuUniversity，Shenyang110168，CHN)Abstract：Thedividingturningheadisakeycomponentofmachiningcenter，its

3、dynamiccharacteristicshaveadi—rectinfluenceontheprocessingprecisionandsurfaceroughness．Theresearchobjectinthispaperisaturninghead，whoseentitymodelwasbuiltbysoftwarenamedSolidworks．UsingfiniteelementanalysissoftwareANSYSconductmodalanalysis，andusingtheaccu

4、ratesignalcollectiondeviceandtestinga-nalysissoftwaretoconductmodaltest．Contrastingtotheresultsacquiredbythetwodifferentmethodsofmodalanalysis，findouttheweaklinkofthiskeycomponent．Basedonthetestingofdynamicstiffnesstothespindleofturninghead，itprovideseffe

5、ctivebasisinimprovingthedynamicperformanceandstructuraloptimizationofmachinetoo1．Keywords：MachiningCenter；TurningHead；ANSYS；ModalAnalysis；TestModal在加工精度及加工效率都比较高的加工中心，在即固有频率、阻尼比和主振型，也是承受动载荷的其研发过程中必须考虑到机床的振动问题¨J。异性重要参数。模态分析方法主要有2种]：一种是基石材加工中心HTM50200是本校研制的

6、车铣复合式机于有限元法的理论建模与分析，另一种是以模态测试床，其可分度车削头为该加工中心的关键部件，结构复为基础的实验模态分析。本文利用Solidworks建立实杂，各部位刚度差异较大，其薄弱环节与关键位置处动体模型，借助有限元分析软件ANSYS对车削头进行模态特性直接影响到整机的加工质量。所以，分析车削态分析，并采用东方所INV3018C高精度采集仪和头的动态特性对保证加工中心的加工精度与使用寿命DASP-V10测试分析软件运行平台，对关键部件的固显得尤为必要。目前，模态分析是研究机床动态特性有特性及振

7、动情况进行现场测试与分析，获取了车削性能的主要方法，其主要内容是获取结构的振动特性头前几阶固有频率与模态振型，找出了该结构件上存把测量得来的数据填入表1，可得测试结果。本析，根据分析结果添加低通滤波器，并调节相应参数，试验台主要考核的定位精度和重复定位精度指标都合进行调试、检测，从而得到合理的优化参数和理想的电格。动机性能曲线。结果证明，该方法是可行的，有一定实用参考价值。3结语(编辑谭弘颖)(收稿日期：2011一ll一30)通过对力矩电动机的幅频特性及相频特性的分文章编号l12o4t3如果您想发表对本文

8、的看法．请将文章编号填入读者意见调查裹中的相应位置。一‘I‘等_主题：置台机床及扭关技术时，简化了一些对计算频率影响较小的因素，比如结构上的螺纹孔、凸台、倒角等的简化；车削头与滑鞍的刚性连接的假设；非线性因素的忽略等，从而造成了低阶厂、试验频率稍小于ANSYS模态分析计算频率而高阶略大的结果，但误差率均小于1O％，满足工程要求。^

9、

10、r7＼／V，一—100200300400500600图6车削主轴端部x方向动刚度曲线4结语(1