超精密機床作為實現(xiàn)超精密加工的重要裝備,是一個國家超精密加工技術水平最直觀的體現(xiàn)。因此國家高度重視和支持研制具有我國自主產權的高性能超精密機床。超精密機床系統(tǒng)結構復雜,加工精度要求高,需要在超精密機床研發(fā)設計階段對其進行整機系統(tǒng)振動分析,為機床動力學設計與優(yōu)化提供理論依據(jù)。本文以超精密單點金剛石飛切機床為研究對象,主要的工作如下:（1）建立了超精密單點金剛石飛切機床多剛柔體系統(tǒng)動力學模型及其拓撲圖,進行了超精密單點金剛石飛切機床系統(tǒng)振動模態(tài)試驗,獲得了不同工況下超精密機床的固有頻率、阻尼比、模態(tài)振型等模態(tài)參數(shù),為機床動力學設計與優(yōu)化提供了依據(jù)。（2）結合多體系統(tǒng)傳遞矩陣法與多島遺傳算法,提出了一種超精密機床系統(tǒng)物理參數(shù)識別方法,運用該方法成功地實現(xiàn)了超精密單點金剛石機床多剛柔體系統(tǒng)物理參數(shù)的辨識。（3）基于多體系統(tǒng)傳遞矩陣法實現(xiàn)了機床整機系統(tǒng)的總傳遞方程、總傳遞矩陣的自動推導,應用參數(shù)識別結果,實現(xiàn)了超精密單點金剛石機床系統(tǒng)固有振動特性計算,同時求解了刀尖點位移、加速度響應,計算結果與試驗結果吻合較好。 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

超精密單點金剛石飛切機床物理模型

超精密單點金剛石飛切機床三維實體模型

椴捎玫氖?薟杉?絞健?第四步，數(shù)據(jù)處理，包括頻率估計、模態(tài)參數(shù)識別。通過力錘錘擊激勵試驗結構采集得到的是時域信號，后續(xù)分析中涉及的時域和頻域信號間的轉換、譜分析、傳遞函數(shù)的估計、相干性分析、脈沖響應測量等均在此時域信號基礎上進行。參數(shù)辨識是模態(tài)試驗的關鍵。第五步，振型動畫顯示。采用動畫顯示的方式將參數(shù)辨識得到了結構的各階模態(tài)振型放大并疊加在結構幾何模型上，形象直觀。3.2.2試驗工況為探究工作臺組件的位置對超精密機床整機系統(tǒng)振動特性的影響，試驗以工作臺組件相對于導軌的不同位置設置了如圖3.2所示的3個工況。各工況均是在力矩電機和直流無刷直線電機不工作，機床氣閥、油閥正常工作（供氣壓力為0.8MPa，供油壓力為0.5686MPa）的情況下進行的。工況1導軌滑臺處于導軌前極限位置；工況2導軌滑臺處于導軌后極限位置，工況3導軌滑臺處于導軌中間位置。試驗規(guī)定工作臺進給方向為y向，垂直于工作臺進給方向的為x向，主軸回轉方向即垂向為z向。每個工況下，分別對機床橫向（x向）、縱向（y向）和垂向（z向）三個方向進行試驗。a)工況1b)工況2c)工況3圖3.2超精密機床系統(tǒng)模態(tài)試驗工況圖

【參考文獻】：
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本文編號：3448335