高速卧式加工中心床身结构模态优化设计研究

证 ． 决 定 整 机 精 度 的关 键 。 身 的 任 何 微 小 振 动 转 移 是 床 到 加 工 处 都 可 能 产 生 较 大 的 误 差 ． 因 此 有 必 要 对 床 身
★ 国家 科 技 重 大 专 项 （ 号 ：０ ９ Ｚ ４ ０１ １） 编 ２ ０ Ｘ ０ ０ — ３ 收 稿 日期 ：０ ０年 １ ２１ Ｏ月
支 撑体 ． 身 是机 床实 现高 精度 、 动态 性能 的 根本保 床 高
进 行 优 化 ， 小 其 重 要 结 合 面 处 的 振 幅 。 从 模 态 优 化 减 故 角度 ． 托 企 业 的 实 际 情 况 ， 对 Ｔ ６ ５ 高 速 卧式 依 针 ＨＳ ３ ０ 加 一 【巾 心 床 身 机 械 结 构 优 化 进 行 研 究 ， 具 有 重 要 的 理 论 与 工程实 践价 值 。
本 不会 造 成影 响 。
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表 ２ 阶 数 对应频率／ Ｈｚ
各 阶模 态 及特 点 振 型特 点
速 在 ３ ８ ５ １ ／ ｎ附 近 会 发 生 共 振 ． 因 此 铣 端 面 时 ８ ．５ ｒ ｍｉ 应 避 免 在 此 转 速 附 近 工 作 。 除 此 之 外 ， 他 各 阶 频 率 其 都 远 离 正 常 的 工 作 工 况 下 频 率 ． Ｔ 件 的 正 常 加 工 基 对
高 速 卧 式 加 工 巾心 是 汽 车 、 空 航 天 、 密 模 具 等 航 精 领 域 急 需 的 设 备 ． 其 ２ ０ ／ ｎ 以 上 的 主 轴 转 速 ， ０ ０ ０ ｒｍｉ ６ ｒ／ ｎ 以 上 的 快 移 速 度 及 不 超 过 ３ｘ 的 定 位 精 度 。 ０ ｍｉ ｕ Ｉ ｍ 对 机 床 刚 度 提 出 了 极 高 的 要 求 。 作 为 工 作 台 与 立 柱 的
关键 词 ： 速 卧 式加 工 中心 高 床身 模态分析 优 化 设 计
中 图 分类 号 ： Ｈ１ ６ Ｔ ３ Ｔ ３ ：Ｐ
文 献 标 识 码 ： Ａ
文章 编号 ：０ ０ ４ ９ （０ １０ — ０ ７ ０ １ ０ － ９ ８ ２ １） ３ ０ ３ — ５
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１ 床 身 结 构 的 模 态 分 析
１１ ． 床 身 结 构 的 优 化 思 路
由 于 固有 频 率 的存 在 ， 床 总 会 有 振 动 。一 味 地 加 机
强 刚 度 反 而 会 使 机 床 结 构 过 刚 化 ， 机 床 成 为 一 个 刚 性 使
设 计 了床 身 结 构 的综 合 优 化 方 案 。 优 化 后 的 模 型再 次 导入 ＡＮＳ 将 ＹＳ进 行 模 态 分析 ， 并将 工 作 台 处及 导 轨 处的 最 大 振 幅 与
优 化 前进 行 比较 ． 果表 明 ， 于 这 种模 态优 化 方 法 ， 身 工作 台及 导轨 处最 大振 幅 较 优 化 前 均 明 显 减 小 。 结 基 床
模 高 速 卧 式 加 工 中 心 床 身 结 构 态 优 化 设 计 研 究 术
口 周 军
口
殷 国富
口
陈
珂
口
成都Βιβλιοθήκη Baidu
秦 柱学
６ ０ ６ １０ ５
口
周 永生
四川 大 学 制 造科 学 与 工程 学 院
摘
要 ： 过 对 高速 卧式 加 工 中心 床 身 的 结 构 、 态振 型 及振 幅 的 分 析 ， 合 各 参数 在床 身 重 要 结 合 面处 的 灵 敏 度 ， 通 模 结
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