关于立式加工中心动态特性的试验研究


 1根据模态检验的动态化特质具体分析

1.1应力测试方法

模态做实验的时候是钻研框架动态的性能指标的有效地方式方法之三[1]  ,有效率的实验设计方案怎么写益于模态实验设计的开发 。由于  ,对 KVC800直列V型生产制作制作中间对其进行模态疲劳耐压实验时  ,前提需要敲定出十分应该疲劳耐压实验计划书 。该生产制作制作中间结构的重要由运转 台、床身、立柱、轴箱等组合成  ,运转台作竖向进给  ,床鞍作双向进给  ,轴箱作垂向进给中长跑  ,两个进 给方向盘导轨均为图形导轨  ,变频电动机驱动滚珠滚珠丝杠依据导轨保持两个方向盘的中长跑 。疲劳耐压实验的时候中通过通过单点激 励单点初始化失败做模态测试软件  ,依照KVC800双面激光加工中央的结构设计特色  ,经过Ansys有局限元模态分析一下   ,得到加 工中心局的具体振型  ,通过这个方法为合理性  ,认定激振点与死机点的布置图细则 。

作业台激劲点安装在其振型较高的二个角点中某一角点附近小区;床身激劲点则安装在其振型变换大的上 半部份左侧面;立柱部份激劲点产生在其振型变换非常明显的的上左侧面;CNC设备主轴箱部份仍然其成分优势特点  ,将激劲 点安装在有较非常明显的振荡的下端CNC设备主轴的园柱面上方 。

其有限元分享结杲为评价表  ,并注意提高度感知器或数据统计收采检修通道的需求量来安排没有加载点  ,尽量不要过量试 验的理智性 。作业台没有加载点常见安排在其上外表面的几个极点处;为没有加载点不安排在不对称面的前提  ,床身 没有加载点则区域在其右面面的几个极点或后面顶端的两极点处;立柱没有加载点常见区域在右面面四方形点和顶 部2个;注意到进给箱归属于簿壁组成部分  ,它的没有加载点则安排在下端进给的两圆柱体上  ,个人空间呈90°对角来 安排两测点  。

1.2测式体系


主要包括美国B&K测验整体深入推进模态测验 。一小部分模态测验深入分析整体如图是1右图  ,主要的由激劲整体、参数 终端采集整体、参数净化处理整体四部分组进行成 。

图1模态自测介绍设计

耐压中的表扬整体完成8206-002型电磁力锤(图2a)加入的鼓励激励  ,该机型的力锤承受力的心理压力领域为 0?2200N 。依据测试英文消费需求  ,力锤必选用不相同的钻头  ,力锤钻头搭配数剧表如表1表达 。主要是因为KVC800柜式 代小型加工中心局夹头的作业转频依据为10~6000r/min  ,实验室检测时候中注重100Hz以內的固定性频段  ,以至于选取再生胶锤 头  ,且进行安装配重  ,以引发比大的撞击力得以引起出更高模态  ,使消耗的能量解聚在比宽频段比率内[2] 。

表1力锤高铬合金锤头配备数据库表

高铬合金锤头布料材质

概率标准

脉冲发生器时间间隔

工作压力范围之内

 

0?7kHz

 

0.20ms

 

500~5000N

材料

 

0?2kHz

 

0.57ms

 

300~1000N

橡塑

 

0?500Hz

 

2.7ms

 

100~700N


要想刷快各的朝向的完整版模态内容  ,每位相应点布置图4个的朝向的快瞬时速度感测器器  ,由手工制作托架将3个单 向感测器器组合公式而成(如图是2b) 。做实验的时候中由力感应器器和t加时间感应器器得出无线信号经历过美国BK参数数据采集系统(就像文中2c) MTC Hammer模态系统测试系统录入和处理  ,再由Reflex模态具体数据分析app做模态具体数据分析 。

1.3指标装置

检查方式中  ,第一方面设置成好收采车道中的力锤表扬力无线数据已经快速率崩溃无线数据  ,在小软件中按比倒建设好 生产学校各个部位件的创新模形  ,做好表扬点、崩溃点所在位置和趋势的抉择 。还需敲定以下的各因素来做好实验  , 并确保实验服务质量 。

1)       了解平率

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三岁的频段  ,故控制的研究频段为0?100Hz 。

2)        米样速率

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)        平衡危害

为着避免爱游戏(ayx)噪声扰乱  ,加快频谱数据分析分析的控制精度  ,实验选用几次按压  ,对抽样数据分析对其进行人均化办理来换算频 响数学函数  ,实验中人均频率设制为5次 。

4)        力锤捕获设定

装置有效的开启模式来说瞬态讯号的捕捉到有太大的帮助 。依据表1所带来的力锤相匹配数据资料  ,相关联的添 加额外线质量的再生胶电锤锤头  ,鼓励力应装置在100?700N两者  ,结合起来运行者角度的大小不一  ,并且 应力测试中多少次的试 敲  ,将120N设有为其奖励力域值  ,当力锤敲打力数值高达120N时生产鼓励激励力 。

5)        窗函数公式选着

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最后定性分析

     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  为升速工作瀑布图片图的动态图属性深入分析及差距手机验证 

       全自动开放生产心中生产心中至最好电机钻速   ,做实验的时候历程中机床主要最好电机钻速设施为5500r/min  ,利用B&K公测控制系统的 Labshop统计数据监控工具与分折接口对整块升速历程的振动模式式信息责成记录表  ,并举行了绿山流水图分折  ,绿山流水图示的变异点发生变化了生产心中的各阶一直有规律[10] 。在生产心中工作中台、床身、立柱并且 机床主要箱都精确测量的振动模式式信息分折得到的绿山流水图  ,如图是4一样 。 

 

从模态图与绿山图下选择共同相应的模态频繁 并多方面差别  ,如表2如下图所示 。

 

表2模态检测与升速瀑布图片图所得的模态声音频率相比较(工作单位:Hz)

 

模态试验检测

升速瀑布图片图

精度率/°%

 

 

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可以知道  ,50Hz64Hz为电脑整机的当下的模态  ,在现实情况制作轴类零件的过程中  ,承当量以免50Hz64Hz 的上班转频  ,即3000r/min3840r/min的主要工作上转数 。

3依据

1)             进行瑞典B&K测试软件软件  ,选用单点鼓励激励找色崩溃  ,对KVC800柜式精加工中间注意元器件工作中台、床 身、立柱和刀盘箱组织开展了模态公测  ,从实验设计计划方案、公测系统、规格设有和結果剖析几因素讨论了实验设计具体步骤的开展业务  ,获得了各主要零件的模态技术参数 。

2)        应用B&K软件试验系统对制作平台整一个升速时候的产生振动手机信号应予以数据   ,相结行了溶洞图概述  ,并一文 调用模态资料  ,与检验模态软件试验报告单采取了可比性认证 。

3)        可以通过模态测试软件讲解与升速期间爆布图讲解  ,获知50Hz64Hz为代加工重心整体本身频带宽度  ,预期使 用程中应绕过3000r/min3840r/min的轴启动速比  ,为生产制作核心的网站优化启动具备了正规措施 。

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