基于自激勵(lì)的數(shù)控機(jī)床變結(jié)構(gòu)模態(tài)分析方法.pdf

1、機(jī)床結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性會(huì)直接影響零件的加工質(zhì)量，研究機(jī)床結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性具有重要意義。目前研究工作狀態(tài)下被測(cè)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性的主要手段是工作模態(tài)分析方法。然而，在機(jī)床結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)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(lì)力具有白噪聲特征，而機(jī)床結(jié)構(gòu)正常工作狀態(tài)下的激勵(lì)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(jī)床結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性，而實(shí)際工作過程

2、中機(jī)床結(jié)構(gòu)會(huì)隨加工位置的變化而改變，機(jī)床結(jié)構(gòu)的變化會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致其動(dòng)力學(xué)特性發(fā)生變化。
　　本文完善了數(shù)控機(jī)床空運(yùn)行自激勵(lì)模態(tài)分析方法：對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使運(yùn)動(dòng)部件加減速過程中的慣性激勵(lì)力在一定的帶寬內(nèi)滿足白噪聲特征，從而能夠?qū)C(jī)床結(jié)構(gòu)進(jìn)行工作模態(tài)分析；為獲得機(jī)床結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)下的頻響函數(shù)，該方法進(jìn)一步利用不同位置狀態(tài)下機(jī)床結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)對(duì)振型進(jìn)行質(zhì)量歸一化，然后在激勵(lì)力未知的條件下利用歸一化的模態(tài)振型合成機(jī)床結(jié)構(gòu)的頻響函數(shù)；為

3、研究機(jī)床變結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性，該方法建立了固有頻率預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型，并利用機(jī)床結(jié)構(gòu)初始位置狀態(tài)下的模態(tài)振型及固有頻率有效預(yù)測(cè)出機(jī)床結(jié)構(gòu)在不同位置狀態(tài)下的固有頻率。
　　本文研究結(jié)果表明，機(jī)床結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性會(huì)隨工作狀態(tài)的變化而改變：首先，機(jī)床結(jié)構(gòu)的固有頻率會(huì)隨位置狀態(tài)的變化而改變，同時(shí)固有頻率的變化率與運(yùn)動(dòng)部件所在位置的振型幅值有關(guān)，而與運(yùn)動(dòng)部件的行程無關(guān)：機(jī)床結(jié)構(gòu)變化前后運(yùn)動(dòng)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