关于立式加工中心动态特性的试验研究


 1由于模态经过多次实验发现的情况性数据分析

1.1测试方案设计

模态测试是探讨设计情况形态的能够技术手段之五[1]  ,合理化的应力测试方案怎么写助于模态应力测试的深入推进 。对此  ,对 KVC800直列V型生产制造中做出模态做实验的时候时  ,第一方面都要确实出都比较适合自己做实验的时候设计方案 。该生产制造中框架一般由的事业 台、床身、立柱、机床电主轴箱等组成部分  ,的事业台作双向进给  ,床鞍作横排进给  ,机床电主轴箱作垂向进给运作  ,四个进 给方法导轨均为长方形导轨  ,直流无刷电机拉动滚珠滚珠丝杆完成导轨变现四个方法的运作 。做实验的时候整个过程中用于用于单点激 励多方向初始化失败落实模态测试测试  ,随着KVC800旋转式激光加工机构的节构优势  ,进行Ansys有限制的元模态研究  ,得到加 工中心点的重要振型  ,故此为前提条件  ,确定好激振点与异常点的搭建计划 。

业务台鼓舞点安装在其振型较高的几个角点中同一个角点旁边;床身鼓舞点则安装在其振型变幻大的上 半一些右面面;立柱一些鼓舞点施用在其振型变幻强烈的上右面面;设备夹头箱一些原因其结构类型作用   ,将鼓舞 点安装在有较强烈运动的下面设备夹头的柱体面上方 。

其有限元深入分析然而为指导意见  ,并注意会加快度感测器器各种数据信息终端采集入口通道的个数来装置出现异常的点   ,预防非常多试 验的随意性性 。运作台出现异常的点重点装置在其上外观的以下节点处;对于出现异常的点不装置在不对称面的标准  ,床身 出现异常的点则占比在其右下面的以下节点各种上边顶端的两节点处;立柱出现异常的点重点占比在右下面四边点和顶 部3点;注意到设备丝杠箱包括厚壁机构  ,它的出现异常的点则装置在下端设备丝杠的2个圆锥形面上方  ,地方呈90°直角来 装置两测点 。

1.2测试软件设计


利用芬兰B&K软件测量整体实施模态软件测量  。整体模态软件测量定量分析整体就像文中1如下  ,包括由勉励整体、数据源报告 终端采集整体、数据源报告办理整体二部排序成  。

图1模态检查定量分析操作系统

校正中的鼓励激励设计根据8206-002型脉冲发生器力锤(图2a)产生鼓励激励  ,该机型的力锤顶住的阻力位置为 0?2200N 。结合公测的需求  ,力锤自选用各种不同的钻头  ,力锤钻头适应数据显示表如表1一样 。会因为KVC800开式 加工厂咨询中心夹头的运作转频区间为10~6000r/min  ,耐压的时候中目光100Hz元的固定性頻率  ,所以选择再生胶锤 头  ,另外按装配重  ,以呈现相对较大的撞击力才能调动出大多模态  ,使精力细化在相对较宽頻率位置内[2] 。

表1力锤电锤锤头适配数据源表

高铬合金锤头原材料

的频率领域

电磁时期

压力值比率

 

0?7kHz

 

0.20ms

 

500~5000N

氟塑料

 

0?2kHz

 

0.57ms

 

300~1000N

硅胶

 

0?500Hz

 

2.7ms

 

100~700N


为了更好地拥有所有方面的完整的模态相关信息  ,不同没有响应点布局4个方面的线速度快度调节器器  ,由自作底托将3个单 向调节器器组合起来而成(图甲2b) 。实验设计中由力感应器器和t加时速感应器器测出预警经由芬兰BK数据统计录入器(如图是2c) MTC Hammer模态公测软文终端采集和吸收  ,再由Reflex模态浅析游戏来模态浅析 。

1.3叁数设为

APP测试步骤中  ,一开始设施好采集工具入口通道中的力锤激烈力走势或者提高度积极出错走势  ,在APP中按正比建设好 制造重心各个部位件的变得简化建模  ,做完激烈点、积极出错点位置上和方向盘的选用 。还需设定下面各性能指标来做完耐压  , 并确保安全耐压服务质量 。

1)       研究频带宽度

许多文献指出  ,机床的前几阶模态主要集中在低频阶段  ,且基本上决定了整机的动态特性[4-5] 。影响加 工中心性能的频率范围主要是低频段  ,本文主要关注100Hz时间内的频段  ,故控制的研究频段为0?100Hz 。

2)        米样平率

根据采样定理  ,采样频率必须大于信号的最高分析频率的两倍  ,方可保证离散信号能惟一恢复到原连 续信号而不失真[6]  ,实际测试中常常将采样频率略为放大  。本次测试采样频率为2048Hz 。

3)        平衡的次数

想要可以减少噪声源串扰  ,提升频谱探讨的精准度  ,疲劳冲击试验通过很多次轻敲  ,对抽样数值开展总值化处里来计算出频 响方程  ,疲劳冲击试验中总值每一次设置成为5次 。

4)        力锤启用设定

放置成有效率的促发方试对于那些瞬态数据文件的捕捉到有更大的的功效 。跟据表1所提高的力锤配对数据文件  ,相应的添 加附带安全性能的产品电锤锤头  ,激厉力应放置成在100?700N相互间  ,配合基本操原作者到位的长宽  ,或者测试中反复的试 敲  ,将120N布置为其团队激励力阀值  ,当力锤拍打力面积达到120N时引起奖励力 。

5)        窗函数值选定

分析处理响应信号时需要截断信号  ,往往易带来截断误差  ,截取的有限长信号不能完全反应出原信号 的频率特性  ,所以需要添加窗函数来减小误差[7] 。由于力的持续时间短  ,在其后的剩余时间  ,任何噪声都 是不希望的  ,所以激励信号加力窗以减小噪声的影响  ,响应信号加指数窗以减小泄漏误差 。

1.4最后探讨

     采用频域总体曲线拟合法对模态参数进行自动识别[8-9]  ,加工中心工作台、床身、立柱以及主轴箱四个 部分的模态分析结果见图3 。

              2  系统设计升速工作爆布图的动态图形态浅析及相对较校验 

       自動开始车床工艺核心至极高发动机钻速  ,现场实验一整个步骤中轴极高发动机钻速设置成为5500r/min  ,充分利用B&K测试英文控制系统的 Labshop资料收采与研究功能对一整个升速一整个步骤的高频震动幅度数据信息酌情登记   ,相结行了飞瀑图研究  ,飞瀑图里的突变率点反映落实了工艺核心的各阶一直有频繁 [10] 。在工艺核心上班台、床身、立柱已经轴箱分别是得出的高频震动幅度数据信息研究偶然所得飞瀑图  ,如图一样4一样 。 

 

从模态图与瀑布流水图内选择之间分属的模态频带宽度并用以差距  ,如表2图甲中 。

 

表2模态检测与升速爆布图增值税模态速度比(政府部门:Hz)

 

模态实验室检测

升速溶洞图

粗差率/°%

 

 

46.43

50

 

7.14

 

丄坐口 _

 

67.25

64

 

5.08

 

 

52.62

50

 

5.24

 

床身 "

 

60.88

64

 

4.88

 

 

48.80

50

 

2.4

 

立仕

 

67.36

64

 

5.25

 

 

47.69

50

 

4.42

土轴相

 

62.92

64

 

1.69

由表2得知  ,50Hz64Hz为电脑整机的确定性模态  ,在现实的加工生产工件的具体步骤中  ,应负量禁止50Hz64Hz 的作业转频  ,即3000r/min3840r/min的丝杠运行速比 。

3分析方法

1)             回收利用比利时B&K试验模式  ,使用单点鼓励激励向下回应  ,对KVC800卧式生产制作咨询中心首要构件工作的台、床 身、立柱和丝杠箱组织开展了模态软件自测   ,从实验装置设计、软件自测平台、数据设立和结局阐述几角度试论了实验装置工作的做好  ,获取一个了各注意主件的模态基本参数 。

2)        回收利用B&K测量操作系统对制造重点一部分升速方式的激振手机信号贵局记录好  ,并举行了飞瀑图分折  ,并从这当中 读取模态问题  ,与检验模态测量导致做出了相对较验证通过 。

3)        能够模态测式解析与升速流程飞瀑图解析  ,获知50Hz64Hz为加工制作中央组装机当下的声音频率  ,实际效果使 在用程中应打消3000r/min3840r/min的数控车床主轴上班带速  ,为代加工主的推广开机运行带来了了正规意义  。

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