機床固定結(jié)合部動力學參數(shù)化建模.pdf

1、現(xiàn)代機床已經(jīng)朝著高速、高精及集成化方向發(fā)展，機床的加工性能很大程度上受到其動態(tài)特性的影響。研究表明：結(jié)合部對機床整體性能的影響很大。因此為了對機床的整機性能進行預測，實現(xiàn)機床的優(yōu)化設(shè)計，必須深入研究機床的結(jié)合部動態(tài)特性影響對機床性能的影響。
　　 目前，結(jié)合部的研究在動力學建模和參數(shù)識別方面取得了很多研究成果，但是尚沒有深入研究各因素對結(jié)合部動力學參數(shù)影響。本文通過對XHK5140、七軸五聯(lián)動機床以及北京機電院機床進行調(diào)研，針對

2、“線型”螺栓結(jié)合部的主要影響因素(粗糙度、預緊力、尺寸等)，設(shè)計了一系列結(jié)合部單元試件模型。
　　 首先利用LMS Test.Lab振動測試與分析系統(tǒng)對試件進行模態(tài)試驗，采用理論建模與模態(tài)試驗相結(jié)合的參數(shù)辨識方法，識別結(jié)合部動力學參數(shù)（主要指動剛度）；然后通過對各種工況下的結(jié)合部試件的剛度矩陣進行分析，提出了動剛度和預緊力之間的冪函數(shù)模型，并驗證了該冪函數(shù)模型的有效性；通過正交試驗分析了各因素對結(jié)合部動剛度的影響，并基于響應曲面

3、法(RSM)，通過全面試驗，綜合冪函數(shù)模型，提出了結(jié)合部參數(shù)化統(tǒng)計模型，隨后利用軟件Matlab的GUI界面功能設(shè)計了結(jié)合部參數(shù)化數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)；最后通過單個結(jié)合部單元、多個結(jié)合部單元試件的模態(tài)試驗，通過DMIG將參數(shù)化統(tǒng)計模型計算出來的剛度矩陣導入到MSC.FEA有限元模型中進行驗證。
　　 經(jīng)過大量的試驗，證明了本文所建立的結(jié)合部動力學參數(shù)化模型是合理的。基于該參數(shù)化模型，可以計算出不同結(jié)合部工況的動剛度矩陣；在機床進行動力