前言:
數控機床是機械行業中的重要工具之一,是現代制造業的關鍵設備[1] 隨著機床加工行業的迅速發展,對加工中心的加工性能及加工精度要求越來越高,對加工中心進行動態分析是提高加工中心的加工性能與加工精度的有效途徑 加工中心在加工工件時產生的振動和形變都會對被加工對象的加工精度產生很大的影響,從而降低機床的加工效率以及刀具的使用壽命,更嚴重的是影響到機床的壽命 因此,對在線加工中心進行動態特性研究是優化加工中心運行的重要手段之一
文中的研究對象是 KVC800 滑鞍型立式加工中心( 見圖1) 該加工中心結構主要由工作臺 床身 床鞍 立柱 主軸箱及刀庫六大部分組成,工作臺作縱向進給,床鞍作橫向進給,主軸箱作垂向進給運動,3 個進給方向導軌均為矩形導軌,電機帶動滾珠絲杠通過導軌實現3 個方向的運動 對其動態特性進行分析,對比有限元結果以及試驗結果,獲取優化加工中心運行的工作參數
( 2) 基于有限元振型分析結果,利用丹麥 B & K公司的模態測試軟件對加工中心各部件進行了試驗模態測試,通過 B & K 自帶的 Modal Analysis 模態分析軟件得到了加工中心各部件的模態參數,為后續的對比分析提供了依據
( 3) 利用 B & K 測試系統對加工中心整個升速過程的振動信號予以記錄,進行瀑布圖分析,并從中獲取模態信息,與試驗模態測試結果進行了對比驗證,獲知在實際使用過程中應避開長時間 3 000 和3 840 r /min 的主軸工作轉速
( 4) 結合切削加工驗證試驗,通過對比分析不同工作轉頻加工后的工件表面粗糙度值,驗證了綜合分析結果的準確性,為加工中心的優化運行提供了可靠的依據
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