赵天义，周俊荣，吕超超，王瑞超，李会军

(五邑大学 智能制造学部，广东 江门 529020)

1 引 言

T-V1165S立式加工中心具有高速、高效率等优点，适用于加工各种精度高、工序多、形状复杂的零件，广泛应用于精密零件、5G产品、五金、汽配、医疗器械等行业。该机床的设计难点主要在于需要保证机床对工件的加工精度，而机床的动态特性会对机床加工质量产生重要影响。使用有限元分析方法分析机床的动态特性，研究机床的性能，同时对样机进行模态试验，使用模态试验数据对有限元分析结果的可靠性进行验证[1-3]，进而获取准确的机床动态性能结果，这对机床的后续设计与优化具有重要意义。

2 立式加工中心动态分析

使用ANSYS Workbench进行立式加工中心的动态分析，设置零部件的材料属性。固有频率是结构的自身属性，所以忽略各种载荷。对模型的地脚螺栓处施加固定约束，对机床与地面接触施加无摩擦约束。在现实情况的应用中，机械结构的高阶固有频率计算精度偏低，而低阶固有频率更容易被激发出来产生共振。因此，本文将分析立式加工中心的前6阶固有频率，分析结果见表1。

表1 T-V1165S立式加工中心的前6阶固有频率与振型描述

3 模态试验

3.1 模态测试

立式加工中心的模态测试试验选择单点激励、多点响应试验法，激振方式选择测试周期短、精度较高的单点脉冲激振。模态试验设备连接示意图如图1所示。

图1 模态试验设备连接示意图

利用ME′scope模态分析软件， 按照机床实际结构尺寸建立机床几何模型，根据模型采取均匀布点试验法布置测点与响应点[4]。……