基于多軸聯(lián)合自激勵(lì)的數(shù)控機(jī)床工作空間內(nèi)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析.pdf

1、對(duì)于重型數(shù)控裝備，由于自身和被加工工件質(zhì)量大，而且加工負(fù)載變化大、加工行程大，隨著機(jī)床在工作空間內(nèi)位置的改變，機(jī)床的動(dòng)態(tài)特性也會(huì)發(fā)生變化。因此，研究機(jī)床在整個(gè)工作空間內(nèi)的動(dòng)態(tài)特性對(duì)于指導(dǎo)機(jī)械加工、提升機(jī)械加工質(zhì)量和加工效率有重要意義。但現(xiàn)有的研究方法存在以下幾方面的不足：首先，機(jī)床這種由大量零部件裝配成的復(fù)雜整體，其模態(tài)往往會(huì)呈現(xiàn)出方向性，現(xiàn)有激勵(lì)方法大多對(duì)機(jī)床施加單向激勵(lì)，激勵(lì)不充分；其次，數(shù)控機(jī)床的工作空間為連續(xù)區(qū)域，而實(shí)驗(yàn)研究的次

2、數(shù)有限，需要對(duì)數(shù)控機(jī)床的工作空間進(jìn)行合理劃分；然后，在數(shù)控機(jī)床工作空間內(nèi)進(jìn)行模態(tài)實(shí)驗(yàn)，獲得數(shù)控機(jī)床在工作空間內(nèi)的大量模態(tài)參數(shù)，需要對(duì)其進(jìn)行有序的表征；最后，數(shù)控機(jī)床的模態(tài)參數(shù)只是中間量，并不能直接評(píng)判機(jī)床的動(dòng)態(tài)特性，需要數(shù)控機(jī)床工作空間內(nèi)動(dòng)態(tài)特性的分析方法。
　　針對(duì)機(jī)床工作空間內(nèi)動(dòng)態(tài)特性的研究中現(xiàn)有方法的不足，本文的主要研究內(nèi)容包含以下幾方面：
　　(1)基于空運(yùn)行自激勵(lì)方法，提出數(shù)控機(jī)床多軸聯(lián)合自激勵(lì)方法，同時(shí)對(duì)機(jī)床施加

3、多個(gè)方向的激勵(lì)，能更充分地對(duì)機(jī)床進(jìn)行激勵(lì)，避免數(shù)控機(jī)床模態(tài)的遺漏；
　　(2)根據(jù)數(shù)控機(jī)床各運(yùn)動(dòng)軸的剛度大小對(duì)數(shù)控機(jī)床的工作空間進(jìn)行劃分，軸的剛度越大，則該軸節(jié)點(diǎn)劃分得越疏，反之則劃分得越密；
　　(3)將工作空間分層，再采用三軸坐標(biāo)系分層、分階次表征機(jī)床的各種模態(tài)參數(shù)；
　　(4)提出一種基于模態(tài)質(zhì)量分布矩陣的方法，能將獲取的模態(tài)參數(shù)等中間量轉(zhuǎn)化成機(jī)床在工作空間內(nèi)的動(dòng)態(tài)特性的優(yōu)劣情況，從而達(dá)到對(duì)機(jī)床工作空間內(nèi)動(dòng)態(tài)特性