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1、為適應(yīng)機(jī)床的現(xiàn)代化發(fā)展,除了要求機(jī)床具有重量輕、成本低、使用方便和良好的工藝可能性等一般技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能外,還要求機(jī)床具有越來越高的加工性能和加工效率,高速、高精度的加工中心不斷涌現(xiàn)。但是,伴隨而來的振動(dòng)和噪聲等問題的日益突出,對(duì)機(jī)床系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性提出了更高的要求。 本文以昆明交大昆機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的TH6350臥式鏜銑加工中心的主軸系統(tǒng)作為分析對(duì)象,研究了其在空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)性能,并使用時(shí)域的模態(tài)分析方法提取系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)。本
2、論文主要完成了以下工作: 1.在由低速到高速空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下,對(duì)主軸系統(tǒng)X、Y、Z三個(gè)方向共布置了89個(gè)測(cè)點(diǎn),采用北京東方振動(dòng)與噪聲測(cè)試技術(shù)研究所的INV303B數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和DASP2003信號(hào)處理及模態(tài)分析軟件,在由低速到高速共11個(gè)轉(zhuǎn)速下,拾取了各點(diǎn)的響應(yīng)。 2.通過對(duì)響應(yīng)波形的分析,找到了主軸系統(tǒng)上振動(dòng)較大的部位。在DASP軟件中求出了主軸系統(tǒng)各響應(yīng)點(diǎn)的自譜和最大熵譜圖,并考慮到主軸、電機(jī)和齒輪嚙合引起的激勵(lì)頻率,由
3、此確定了不同轉(zhuǎn)速下的系統(tǒng)主要頻率分布范圍。 3.在僅知道系統(tǒng)的響應(yīng)信號(hào)的情況下,在DASP軟件中求出各響應(yīng)點(diǎn)相對(duì)某一參考點(diǎn)的相關(guān)函數(shù)數(shù)據(jù),利用MATLAB軟件強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算能力,編制隨機(jī)子空間辨識(shí)法程序,識(shí)別了主軸系統(tǒng)的模態(tài)頻率、阻尼比和模態(tài)振型。 通過以上工作,相應(yīng)地可以得到以下一些結(jié)論:1.對(duì)5個(gè)轉(zhuǎn)速下的時(shí)域響應(yīng)信號(hào)的分析后可知,主軸前端、主軸箱的導(dǎo)軌面、主軸箱和聯(lián)軸節(jié)連接處等部位的振動(dòng)響應(yīng)比較大,可能會(huì)對(duì)加工
4、中心的性能有較大的影響。 2.在DASP軟件中對(duì)響應(yīng)信號(hào)作自譜和最大熵分析,通過觀察自譜和最大熵譜圖的峰值分布,在同時(shí)考慮主軸、電機(jī)和齒輪嚙合引起的激勵(lì)頻率后,可以確定空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)主要的振動(dòng)頻率分布。 3。在只有輸出信號(hào)可知的情況下,使用隨機(jī)子空間法可以有效地識(shí)別系統(tǒng)參數(shù)(模態(tài)頻率、模態(tài)阻尼比和模態(tài)振型),模型階次的選定是一個(gè)難點(diǎn)問題,在奇異值判別法無效時(shí),利用輸出信號(hào)的頻譜圖和最大熵譜圖并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷可以在一定程度上解決定
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