電火花機床主軸頭的模態(tài)分析與減振設計
本文選題:機床 + 模態(tài)分析 ; 參考:《振動.測試與診斷》2017年05期
【摘要】:針對某機床廠生產(chǎn)的SH50電火花機床在實際工作中主軸頭振動較大的問題,通過實驗測試和有限元仿真相結(jié)合的方法,分析了主軸頭的模態(tài)特性,并通過測試主軸頭的工作振型(operating deflection shapes,簡稱ODS),找出了主軸頭實際工作中的薄弱環(huán)節(jié)。理論模態(tài)、實驗模態(tài)和ODS三種結(jié)果相互印證,增加了有限元模型的可信度,并以此模型為基礎對主軸頭進行了減振設計。模態(tài)實驗中改進了傳統(tǒng)模態(tài)實驗依靠經(jīng)驗選取測點或均勻布點時,對經(jīng)驗高度依賴且實驗效率較低的弊端,采用有效獨立法和模態(tài)置信度(modal assurance criterion,簡稱MAC)矩陣相結(jié)合的方法,實驗前先進行測點優(yōu)化,然后根據(jù)優(yōu)化結(jié)果布置傳感器和力錘位置,提高了模態(tài)實驗的精度和效率。結(jié)果顯示,在主軸頭結(jié)構上增加一個背板,能夠提高主軸頭頻率,遠離工作頻率的共振范圍,起到減振的目的。
[Abstract]:Aiming at the problem that the vibration of the spindle head of the SH50 EDM produced by a machine tool factory is large in practice, the modal characteristics of the spindle head are analyzed by means of the combination of experimental test and finite element simulation. By testing the working mode of spindle head, operating deflection shapeses, the weak links in the actual work of spindle head are found out. The results of theoretical modal, experimental mode and ODS are verified each other, which increases the reliability of the finite element model. Based on the model, the vibration absorption of the spindle head is designed. In modal experiment, the disadvantages of high dependence on experience and low efficiency of experiment are improved when the traditional modal experiment depends on experience to select measuring points or uniform points. The effective independent method is combined with the modal confidence degree modal assurance criterion matrix (Marc) matrix. The measurement points are optimized before the experiment, and then the sensor and force hammer positions are arranged according to the optimized results, which improves the accuracy and efficiency of the modal experiment. The results show that adding a backplane to the structure of the spindle head can increase the frequency of the spindle head, far from the resonance range of the working frequency, and play the purpose of reducing vibration.
【作者單位】: 北京工業(yè)大學先進制造技術北京市重點實驗室;
【基金】:國家科技重大專項基金資助項目(2012ZX04010021-001-004)
【分類號】:TG661
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,本文編號:1806921
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