加工中心動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)|加工中心
5.2加工中心動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)5.2.1加工中心動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)研宄對象本文中動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)研宄的對象仍然是前一小節(jié)介紹的由沈陽某機(jī)床有限 公司生產(chǎn)的動(dòng)梁龍門移動(dòng)式加工中心，在本章就不再詳細(xì)介紹了。 5.2.2加工中心動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)?zāi)康谋敬蝿?dòng)態(tài)特性試驗(yàn)的目的通過動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)的結(jié)果，我們可以得到該加工 中心的頻率響應(yīng)，結(jié)合上一章中我們得到的模態(tài)振型，可以使我們能對加工中 心的動(dòng)態(tài)特性有更加深一步的了解。從而為我們?nèi)蘸蟀踩侠淼氖褂脵C(jī)床提供 指導(dǎo)與依據(jù)[97]。5.2.3加工中心動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)儀器裝置與設(shè)備 此次模態(tài)參數(shù)試驗(yàn)所用到的試驗(yàn)設(shè)備如下表： 表5. 4動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)儀器 編號(hào) 試驗(yàn)儀器 數(shù)量 1 力錘（含力傳感器、信號(hào)傳輸電 纜及彈性沖擊墊） 1 2 電荷放大器（SD-5A) 1 3 加速度傳感器 1 (ONO SOKKI-NP-3414) 4 雙通道傅里葉分析儀 1 (ONO SOKKI-CF7200A) 5 數(shù)據(jù)處理終端 1 5.2.4加工中心動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)方法一般來講，模態(tài)測試試驗(yàn)首先需對被測結(jié)構(gòu)施加動(dòng)態(tài)激勵(lì)，該激勵(lì)信號(hào)一 般由電磁激振器或力錘提供。通過對測量的激振力信號(hào)與響應(yīng)信號(hào)高速采集后， 通過譜分析、脈沖響應(yīng)測量及傳遞函數(shù)估計(jì)等時(shí)域或頻率信號(hào)處理方法對測量 的信號(hào)進(jìn)行分析。在頻域分析中，經(jīng)常采用快速傅立葉變換（FFT)將時(shí)域數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換到頻域，并計(jì)算出結(jié)構(gòu)的頻響函數(shù)。鑒于機(jī)床自身的結(jié)構(gòu)難于與與電磁激 振器集成，故本節(jié)采用典型的瞬態(tài)激勵(lì)方法一錘擊法對測試裝置的固有頻率進(jìn) 行測試[98]。錘擊法是利用集成有力傳感器的力錘敲擊被測結(jié)構(gòu)，即被測結(jié)構(gòu)的 輸入信號(hào)為激勵(lì)力信號(hào)，通過對測量激振力與加速度響應(yīng)信號(hào)的雙通道FFT分 析，得到結(jié)構(gòu)的傳遞函數(shù)，并通過函數(shù)擬合方法，識(shí)別出被測結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)， 利用錘擊法測量結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的原理如下圖所示。利用錘擊法做試驗(yàn)，首先要確定錘擊點(diǎn)，根據(jù)前幾章得到的整機(jī)的模態(tài)振 型，我們確定了 3個(gè)錘擊點(diǎn)，即滑枕下端X、Y、Z三個(gè)方向具體錘擊點(diǎn)如下圖：5.2.5加工中心動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)結(jié)果分析與對比本次試驗(yàn)采用針對同一錘點(diǎn)多次測量的方法，對于每一個(gè)方向（滑枕的X、Y、Z方向）兩次測量結(jié)果差異不大，我們即認(rèn)為測量是準(zhǔn)確的原則。由于傅里 葉分析儀可以輸出的圖像對于頻率的大小觀看的不是很直觀，所以我們從傅里 葉分析儀中提取了數(shù)據(jù)，并且運(yùn)用Origin軟件畫出曲線如下：從上面模態(tài)參數(shù)圖中，我們可以看出，錘點(diǎn)在滑枕的三個(gè)方向上的固有頻 率相差不大，都在33Hz左右，所以我們可以認(rèn)為該加工中心的固有頻率為33Hz 左右。在前面我們已經(jīng)介紹過，整機(jī)在實(shí)際工作過程中外界的激振力的頻率在 35Hz-50Hz之間，而我們試驗(yàn)的結(jié)果小于這個(gè)頻率，所以我們可以斷言，整機(jī) 在實(shí)際的工作過程中，在正常的工作條件下是不會(huì)發(fā)生共振的。有限元分析由 于有阻尼的影響以及結(jié)合面的處理可能不是很完善，所以有限元的模態(tài)分析結(jié) 果通常是會(huì)比實(shí)際情況偏小，但是有限元得出的模態(tài)振型是可信的。本章的模 態(tài)實(shí)驗(yàn)主要是為了得到更為準(zhǔn)確的模態(tài)參數(shù)，結(jié)合上一章模態(tài)分析得出的模態(tài) 振型，我們對于該加工中心的動(dòng)態(tài)特性己經(jīng)有了很深的了解。通過之前的模態(tài)分析以及本章的模態(tài)實(shí)驗(yàn)，我們己經(jīng)得到了研宄機(jī)床靜動(dòng)態(tài)特性的必備條件， 這些數(shù)據(jù)對于我們后續(xù)關(guān)于相關(guān)機(jī)床的結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及本機(jī)床的安全使用都提供 了非常有用的指導(dǎo)和依據(jù)。5.3本章小結(jié)本章首先運(yùn)用JM3815無線靜動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變儀采集了結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù), 一方面得到了結(jié)構(gòu)在實(shí)際工作過程中的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)，另一方面驗(yàn)證了有限元 仿真的準(zhǔn)確性。其次運(yùn)用傅里葉分析儀對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)實(shí)驗(yàn)得到了結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確 的模態(tài)參數(shù)，集合上一章得到的結(jié)構(gòu)的模態(tài)振型，使我們對于機(jī)床的靜態(tài)特性 有了更深一步的了解。本文采摘自“龍門加工中心整機(jī)及關(guān)鍵部件靜動(dòng)態(tài)特性分析與試驗(yàn)研究”，因?yàn)榫庉嬂щy導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明！