数控机床激振方法试验研究.pdf

2011年 4月 机床与液压 Apr．2011 第39卷 第 7期 MACHINE TOOL HYDRAULICS Vo1．39No．7 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．07．002 数控机床激振方法的试验研究 魏要强，毛新勇，刘红奇，田红亮 (华中科技大学国家数控 中心，湖北武汉 430074) 摘要：常规激振手段难 以用于中大型数控机床的结构振动测试。根据该类机床的特点，提出一种 由机床运动产生激振 力的结构振动试验方法。针对运动激振力不可测的问题 ，利用机床结构上的振动响应研究激振力作用效果。通过测试不同 参数作用下的振动响应，确定影响激振效果的主要因素。激振出的峰值频率与实验模态分析结果的对比进一步验证了所提 出方法的有效性。该方法元需外加激振设备，适合于数控机床，尤其是大型、重型数控机床的现场测试分析。 关键词：数控机床；激振方法；空运行 中图分类号：0329 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2011)7—006—3 ResearchonVibrationExcitationM ethodforNC M achineTools WEIYaoqiang，MAO Xinyong，LIU Hongqi，TIAN Hongliang (NationalNCSystemEngineeringResearchCenter，HuazhongUniversityofScienceTechnology， WuhanHubei430074，China) Abstract：Conventionalmethodisdifficulttoexcitethestructuralvibration ofmedium and largeNCmachinetools．A novelvi- brationexcitationmethodofusingmachinetoolsmovementwaspresented．Astheexcitingforcecouldnotbemeasureddirectly，theex- citingeffectWas investigatedbytestingthevibrationresponseaboutmachinetoolstructure．Thedominantfactorsof excitingeffectwere analyzedbycomparingvibrationresponseunderdifferentpraameters．Thepropo sedmethodWas validatedbycomparisonofthetesting frequenciesandthoseofexperimentmodalanalysis．Asitdoesnotneedadditionalvibration—excitingequipment，thismethod issuitable forfieldtestingandnaalysisofmachinetools，especiallyforheavy—dutymachinetools． Keywords：NCmachinetools；Vibrationexcitationmethod；Movement 中大型数控机床的结构、加工负载及行程都比普 以一定的方式控制机床运动，产生所需的振动响应， 通数控机床大得多，因此 ，整机结构的动态特性成为 便可解决上述问题。 影响加工精度和效率的不可忽视的因素之一。目前， 基于以上考虑，作者提出一种由机床空运行激振 机床整机结构动态特性的研究方法主要有理论建模及 结构的新方法。在一台立式加工中心上进行实测分 分析方法、实验建模及分析方法以及两者相结合的方 析，验证了所提出方法的有效性。针对激振力无法直