李　伟，许金凯，张向辉，于化东

（长春理工大学机电工程学院，吉林 长春 130022）

五轴联动精密微铣削机床试验模态分析

李伟，许金凯，张向辉，于化东

（长春理工大学机电工程学院，吉林 长春 130022）

五轴联动精密微铣削机床的结构性能直接影响精密三维微小零件的加工质量，为研究其结构性能，应用试验模态分析技术对五轴联动精密微铣削机床进行结构分析。采用单点激励多点响应的方法进行锤击试验，建立传递函数，经分析处理得出机床固有频率、阻尼比与振型等动态特性参数，并对识别的参数进行模态置信矩阵（MAC）校验。试验得到机床前三阶固有频率为102.44，133.97，154.86Hz，对应阻尼比为3.27%、4.94%、2.14%；试验结果证明该五轴精密微铣削机床结构布局合理，机床固有频率有效避开微切削加工的激振频率，通过振型分析可找出机床结构薄弱环节，并提出优化建议。试验验证应用试验模态分析技术对机床动态特性分析方法的有效性。

模态分析；模态参数；试验模态；五轴联动

0　引　言

随着航空航天、国防工业、微电子工业、现代医学以及生物工程技术的发展，对精密/超精密三维微小零件的需求日益迫切，同时也对微机械加工设备技术提出更高的要求［1］。五轴联动精密微铣削机床集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工于一体，可高效、准确完成精密三维微小复杂曲面的加工，特别是在加工微小叶轮、叶片等方面具有独特的优势［2］。而五轴联动精密微铣削机床的结构性能是保证加工质量的重要条件，因此，建立机床结构准确的动力学模型，研究其动态特性，对于了解机床的薄弱环节、进行结构优化、提高机床的加工精度和稳定性具有重要意义［3］。……