加工中心进给系统动态特性分析及工作台尺寸优化设计.pdf

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1、·66·内燃机与配件加工中心进给系统动态特性分析及工作台尺寸优化设计余德林;陈建华（湖北交通职业技术学院，武汉430079）摘要:随着科学技术水平的不断提升，现代机械设计制造及其自动化成为了目前的一门热门学科，其通过对工艺技术以及设备系统的优化设计，为提高机械自动化水平产生了积极的影响。基于此，本研究将针对加工中心进给系统的动态特性的分析和工作台尺寸的优化设计，期望以此来提高加工中心工作效率，优化工作流程。关键词:加工中心；进给系统；动态分析；尺寸优化0引言参数进行了设计和调整。进给系统作为影响加工中心工作效率及工作质量的2.2分析方法

2、核心系统，近年来针对其动态特性的分析日益引起国内外分析的过程中，采用了实验模态分析的方式。实际分研究学者的高度关注，并通过模型分析、振动信号分析等析时，为了采集更精确的信息，同时考虑到工作台Z轴短方式进行了大量的研究工作。其虽然可以有利于实现系统于其他两个轴，所以，在工作台内建立了二维坐标系，并在结构的优化，但却未从结构振动信号测试的分析角度出其中设置21个点，如图1所示。所有点全部以X、Y、Z轴发，影响了优化效果。由此可见，针对供给系统的动态特性向为基础，采集振动加速度数据。之后，单独对点15进行分析，必须充分结合系统自身的振动规律，

3、从而在保障质测试，通过小锤从Y轴正向进行激励，收集产生的激励信量不变的基础上，提高工作台的抵抗弹性变形的能力。号，并结合相应信号，计算出均值，最后，得出进给系统工1机械设计制造及其自动化的特征作台的前6阶模态频率与振型，如表2所示。不同于传统的机械设计制造及其自动化，现代机械设计制造及其自动化要求在设计制造的过程中，更加注重机械设备的智能化的自动化，并以减轻工作人员的工作负担为主要设计目标，以此来提高制造工作的精准性，促进生产效率的有效提升，从而推动企业的健康发展。由此可见，现代机械设计制造及其自动化主要具备以下几个主要特征：①整合性：

4、机械设计制造及其自动化从系统整合性的图1二维模型图观点出发，通过对机械技术、计算机技术、控制技术以及电力电子技术等各项技术的综合性应用，以此来制定符合系统功能目标的组织结构优化目标；②明确性：通过对系统功能目标的明确，从多功能、高质量和高可靠性等角度出发，进一步发挥出系统的特定功能，并以此来确保系统功能得到最大程度的优化，具有明确性的特征。通过机械设计制造及其自动化技术的有效应用，不仅有利于提高机械的生产质量和效率，同时也将为企业的长期发展奠定良好的基础，是当前社会背景下的必然趋势。图2模态分析流程示意图2加工中心进给系统动态特征分析2

5、.3分析结果2.1分析对象通过上述的分析，可以得到如表1所示结果。通过该本研究选取了本市某加工中心内的进给系统作为研表的观察能够发现，1阶与3阶分析中，在工作台中心呈究对象，为了确保实验结果符合实际工程情况，本研究将现出升降振动。所以，能够利用增强工作台中心抵抗弹性该机床的典型工件放置于工作台上，并对进给系统的相关变形的能力的方式，改善工作台的结构，使工作台使用时，为提高工作台的运行速率，还可适度增加砂轮进入量，参考文献:并对砂轮采取精确的调节处理措施。而在实施精细加工[1]郭新玲，蔡美富，高宇飞，等.龙门式数控工具磨床的开发打磨处理时

6、便应当选用粒度精细、硬度较大、组织结构[J].机床与液压，2015，43（4）.紧凑的砂轮，同时减缓打磨速率，减小砂轮进入量，并根[2]张耀娟，杨克，刘维维，等.基于ADAMS的五轴数控工具据打磨情况及时调整砂轮。此外，在粗磨及精磨过程中磨床磨削力仿真分析[J].机床与液压，2017，45（7）.做好对表面烧伤的预防处理，便可达到更好的质量控制[3]马磊，李琦，杨立光，等.工具磨床磨削成形面质量控制关效果。键问题[J].金属加工（冷加工），2015（10）.InternalCombustionEngine&Parts·67·产生更小的振

7、动。表1模态分析结果表阶数频率（Hz）振型介绍189.16工作台面出现升降振动2115.32工作台沿X轴向，出现2阶弯曲3136.84工作台面出现升降振动4158.61工作台沿X轴向，出现3阶弯曲5171.08工作台沿Y轴向，出现1阶弯曲6191.54工作台绕X轴向，出现扭转3工作台尺寸优化设计3.1方案设计工作台尺寸优化设方案设计时，为了使分析更加简图3灵敏度分析结果便，将工作台进行了简化，只是将其看做中间带有凹槽的3.3设计结果物体。分析的过程中，根据优化设计的要求，选选择了7个通过上述优过程，可以得到最终的优化结果，如表3尺寸作为

8、研究对象，并利用了下列公式将其参数化，得到所示。从该表中可以发现，所有尺寸参数句出现了明显的表2结果。变化，说明优化起到了一定作用。表3优化变化情况（1）式中：d为选择的各项尺寸；f（d）代表工作台3阶频序