加工中心关键部件的动态特性分析

2012-10-23吴玉厚赵德宏饶良武

制造技术与机床 2012年4期

吴玉厚赵德宏饶良武

(沈阳建筑大学，辽宁沈阳 110168)

在加工精度及加工效率都比较高的加工中心，在其研发过程中必须考虑到机床的振动问题［1］。异性石材加工中心HTM50200是本校研制的车铣复合式机床，其可分度车削头为该加工中心的关键部件，结构复杂，各部位刚度差异较大，其薄弱环节与关键位置处动态特性直接影响到整机的加工质量。所以，分析车削头的动态特性对保证加工中心的加工精度与使用寿命显得尤为必要。目前，模态分析是研究机床动态特性性能的主要方法，其主要内容是获取结构的振动特性即固有频率、阻尼比和主振型［2］，也是承受动载荷的重要参数。模态分析方法主要有2种［3－4］:一种是基于有限元法的理论建模与分析，另一种是以模态测试为基础的实验模态分析。本文利用Solidworks建立实体模型，借助有限元分析软件ANSYS对车削头进行模态分析，并采用东方所 INV3018C高精度采集仪和DASP－V10测试分析软件运行平台，对关键部件的固有特性及振动情况进行现场测试与分析，获取了车削头前几阶固有频率与模态振型，找出了该结构件上存在的薄弱环节，从而为分析和评价机床结构的动态性能，指导结构优化设计提供了可靠依据。