TGK46100高精度数控坐标镗床动态性能分析与试验验证.pdf

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1、2012年9月机床与液压Sep．2012第40卷第17期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．17DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．17．002TGK46100高精度数控坐标镗床动态性能分析与试验验证寸花英，袁胜万，田久良(1．沈机集团昆明机床股份有限公司，云南昆明650203；2．西安交通大学机械工程学院，陕西西安710049)摘要：介绍TGK46100高精度数控坐标镗床结构的动态性能分析方法。采用有限元分析软件ANSYS建立TGK46100的有限元模型，并进行整机模态分析。应用LMS模态测试系统对整

2、机进行了模态测试，对试验模态与仿真模态进行相关性分析并修正仿真模型。研究表明：采用上述方法可有效地提高有限元模型预测的准确性，为机床的进一步优化设计提供依据。关键词：试验模态；动态特性；高精度坐标镗床中图分类号：TH113．1文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)17—003—4DynamicPerformanceAnalysisandExperimentalVerificatiOnf0rTGK46100High-precisionNCCoordinateBoringMachiningCUNHuaying，YUANShengwan，TIANJi

3、uliang(1．ShenjiGroupKunmingMachineToolCo．，Ltd．，KunmingYunnan650203，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’anShaanxi710049，China)Abstract：ThedynamicperformanceanalysismethodforTGK46100high-precisionNCcoordinateboringmachinewasintro—duced．Thefiniteelementmode

4、lofthemachinewassetupbyusingFEMsoftwareANSYS，andmodalanalysiswascarriedout．ThemachinemodesweretestedbyLMSmodaltestsystem．Thecorrelationbetweentheexperimentalmodesandthesimulationmodeswasanalyzedandthesimulationmodelwasmodified．Theresearchshowsthatthemethodisefectivetoimprovetheforec

5、astingaccuracyofthefiniteelementmode1．Itprovidesbaseforthefutureoptimaldesignofthemachine．Keywords：Experimentalmode；Dynamicsperformance；Hish-precisioncoordinateboringmachine机床结构的动态性能直接决定着机床的加工精的动态特性，包括固有频率、动力响应以及动力稳定度，因此，在机床的设计阶段就必须对机床的动态性性等。目前，机床结构动力学分析方法主要有3类，能进行准确的预估⋯。即：有限元理论建模及分

6、析方法、试验建模及分析方TGK46100高精度数控坐标镗床是某公司与某大法和二者相结合的方法。学合作，针对市场需求和国内外技术现状和发展趋TGK46100i~精度数控坐标镗床势，研发的具有国际先进水平的精密卧式数控镗床。该机床精度要求很高，因此，准确预估TGK46100动三维动力学模型llTGK46100实体样机态性能成为其设计与开发是否成功的关键。作者采用Pro／E与ANSYS／Workbench的协调仿有限元分析(FEA)ll试验模态分析(EMA)真与优化方法，对TGK46100整机进行分析和优计算模态模型II试验模态模型化，得到最优结构方案。对制造完成后

7、的TGK46100样机进行模态测试，通过对比仿真分析与试验测试结果，可以验证仿真分析预测的准确性并修正仿真模皇里●Y型。广——————————一l正确的动力学模型1机床结构动力学分析方法机床动力学分析是基于已有机床系统的动力学模图1TGK46100高精度数控坐标镗型、系统工作条件和外部激励等因素，分析机床系统床动态特性综合建模与分析收稿日期：2012～03—28基金项目：国家科技重大专项资助项目(2010ZXIM001—021)作者简介：寸花英(1966一)，女，高级工程师，从事精密卧式加工中心设计与研发工作。E—mail：cun—hy@163．corn。·4

8、·机床与液压第4O卷作者采用二者相结合