龍門加工中心橫梁系統(tǒng)動態(tài)特性研究
機床的靜態(tài)特性只能反映把所受到力作為靜力考慮時機床抵抗變形的能力，但 是，為了適應(yīng)機床的高速化，智能化發(fā)展，僅僅研宄它的靜剛度是遠遠不夠的。機 床是一個彈性系統(tǒng)，在一定條件下，例如受外界切削力變化及機床本身不平衡旋轉(zhuǎn) 部件產(chǎn)生的慣性激振力的作用會使機床產(chǎn)生劇烈的振動[33]。在工作狀況下，如果龍 門機床產(chǎn)生的振幅超過一定的值，將嚴重影響加工質(zhì)量，增加刀具磨損和噪音，從 而降低加工精度和生產(chǎn)效率，甚至在嚴重的情況下機床將不能正常工作[34]。因此， 十分有必要對機床的動態(tài)特性進行研宄。機床動態(tài)性能分析主要包括自激振動研宄， 結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的研宄和動態(tài)性能測試研宄。其中橫梁系統(tǒng)是龍門機床系統(tǒng)的主要承 載部件，在實際工況下加工時，橫梁系統(tǒng)與機床多個重要部件接觸，承載著極為復(fù) 雜的載荷，研宄其動態(tài)特性對提高機床的整機性能具有重要的作用。 橫梁系統(tǒng)的動態(tài)性能研宄的終極目標(biāo)是提高橫梁系統(tǒng)的加工過程中的動態(tài)效率 和動態(tài)精度。橫梁系統(tǒng)的動態(tài)性能主要指的是橫梁系統(tǒng)的振動性能，即橫梁系統(tǒng)抵 抗振動的能力。在多數(shù)情況下，橫梁系統(tǒng)的振動是有害的，為了保證加工質(zhì)量，提 高切削效率，減少刀具磨損、降低噪音都希望盡可能減小和消除振動，也就是提高 橫梁系統(tǒng)抵抗受迫振動和自激振動的能力，使橫梁系統(tǒng)的振動量控制在滿足加工性 能所允許的范圍之內(nèi)[35]。對橫梁系統(tǒng)的有限元模型進行模態(tài)分析，可以得到振動系 統(tǒng)的固有頻率和振型，一方面避免系統(tǒng)工作時發(fā)生共振，另一方面是為系統(tǒng)作進一 步的動力分析打下基礎(chǔ)，因此計算橫梁系統(tǒng)的固有頻率和各階振型，將其固有頻率 控制在一定的范圍之內(nèi)是很有必要的[36]。本章對橫梁系統(tǒng)進行模態(tài)分析，綜合考查 其動態(tài)性能。