基于自激勵的數(shù)控機床變結構模態(tài)分析方法.pdf

1、機床結構的動力學特性會直接影響零件的加工質(zhì)量，研究機床結構動力學特性具有重要意義。目前研究工作狀態(tài)下被測結構動力學特性的主要手段是工作模態(tài)分析方法。然而，在機床結構動力學分析方面該方法仍然存在一定的局限：首先，工作模態(tài)分析方法要求激勵力具有白噪聲特征，而機床結構正常工作狀態(tài)下的激勵力不滿足該特征；其次，由于輸入力未知，工作模態(tài)分析方法無法獲得機床結構的頻響函數(shù)；最后，工作模態(tài)分析方法只能研究工作狀態(tài)下固定結構的動力學特性，而實際工作過程

2、中機床結構會隨加工位置的變化而改變，機床結構的變化會進一步導致其動力學特性發(fā)生變化。
　　本文完善了數(shù)控機床空運行自激勵模態(tài)分析方法：對運動規(guī)律進行優(yōu)化設計，使運動部件加減速過程中的慣性激勵力在一定的帶寬內(nèi)滿足白噪聲特征，從而能夠?qū)C床結構進行工作模態(tài)分析；為獲得機床結構工作狀態(tài)下的頻響函數(shù)，該方法進一步利用不同位置狀態(tài)下機床結構的模態(tài)參數(shù)對振型進行質(zhì)量歸一化，然后在激勵力未知的條件下利用歸一化的模態(tài)振型合成機床結構的頻響函數(shù)；為

3、研究機床變結構的動力學特性，該方法建立了固有頻率預測數(shù)學模型，并利用機床結構初始位置狀態(tài)下的模態(tài)振型及固有頻率有效預測出機床結構在不同位置狀態(tài)下的固有頻率。
　　本文研究結果表明，機床結構的動力學特性會隨工作狀態(tài)的變化而改變：首先，機床結構的固有頻率會隨位置狀態(tài)的變化而改變，同時固有頻率的變化率與運動部件所在位置的振型幅值有關，而與運動部件的行程無關：機床結構變化前后運動部件所在位置的振型幅值相差越大，其固有頻率的變化率也越大；其