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葉片加工中心床身動態(tài)特性研究
閱讀：148 發(fā)布時間：2020-8-10伯特利數(shù)控 加工中心 鉆攻中心
前言：
葉片是航空發(fā)動機的重要組成部分，作為現(xiàn)代化制造技術的代表產品，它對CNC加工中心本身性能提出了更嚴格的要求目前，五軸聯(lián)動CNC加工中心是解決多種復雜曲面加工的手段，床身作為五軸聯(lián)動加工中心的基礎件之一，是整臺加工中心的基礎和支架P]。床身承載著加工中心的立柱、滑座、轉臺、主軸等基礎件，其動態(tài)性能直接影響到加工中心的加工精度和精度保持性，進而影響產品的加工質量。
常用工作變形作為加工中心動態(tài)特性綜合評估的指標，它能表現(xiàn)出產品真正的運動變形情況，工作變形的實質是由幾階自由模態(tài)根據(jù)不同的貢獻量組合而成[4]。目前，國內外對加工中心的動態(tài)特性進行了大量的研究，張學良等利用赫茲接觸理論和分形幾何理論建立了結合面接觸剛度模型，揭示了結合面剛度與載荷等相關因子的非線性關系；孫金虎等就高精度CNC加工中心,利用有限元和模態(tài)試驗結合的方法對整機進行了剛度性能評估，針對其薄弱環(huán)節(jié)提出了改進意見。黃應來等M和余建新等™就加工中心的模態(tài)試驗提出了密集模態(tài)和虛假模態(tài)的方法。
本文圍繞床身的自由模態(tài)，采用有限元和模態(tài)實驗分析結合的方法得出了接近自由模態(tài)的頻率和振型。通過對床身模態(tài)參數(shù)的分析，找到自身的薄弱環(huán)節(jié),為整個加工中心的動態(tài)性能的測試研究具有重要意義[11]。
1理論分析
如圖1所示，葉片加工中心床身整體呈t字型，定義A-軸水平向右為正;y軸水平向前為正沁軸垂直向上為正。為了大可能接近自由模態(tài)，床身采用6個橡膠墊塊支撐,分別布置在床身前端(T字型頭35、中端和尾端(T字型尾咅15。
圖1床身 圖2彈性支承系統(tǒng)示意圖
自由模態(tài)實驗時般采用自由支撐方式。但由于床身質量和體積等條件限制，分析采用彈性支撐的方式。如圖2所示，采用的支撐盡量柔軟，即具有較低的支撐剛度和和阻尼。采用自由支撐以后，相當于給結構增加了柔軟約束，剛體模態(tài)頻率不再是零，彈性模態(tài)也會受到影響。由于自由支撐的剛度、阻尼較小，機構的彈性模態(tài)不會受到很大的影響。