机床刚度
机械加工过程中的变形与刚度分析
机械加工过程中的变形与刚度分析随着制造技术的不断发展，机械加工在工业生产中扮演着重要的角色。
然而，在机械加工过程中，由于加工力、温度、材料非均匀性等诸多因素的影响，加工件常常会出现变形现象。
为了保证加工精度和产品质量，对机械加工过程中的变形进行分析和控制就显得尤为重要。
而刚度作为影响加工变形的重要参数，也需要进行深入的研究和分析。
首先，我们来看一下机械加工过程中的变形。
变形可以分为弹性变形和塑性变形两种。
弹性变形是指在外力作用下，材料发生变形后能恢复原状的现象。
而塑性变形则是指材料在外力作用下，超过一定程度后不再恢复原状态的变形。
在机械加工过程中，通常会优先控制弹性变形，以保证加工精度。
机械加工过程中的变形主要受三个方面的因素影响：材料属性、加工力和加工工艺。
首先，材料的机械性能直接决定了加工件的变形程度。
不同的材料具有不同的弹性模量和屈服强度，会对加工件的变形产生不同的影响。
其次，加工力是产生变形的主要原因之一，特别是在高速切削和重负荷加工中，加工力对变形的影响尤为明显。
此外，加工工艺中的温度变化、冷却条件等也会对变形产生较大影响。
为了分析和控制机械加工中的变形，需要建立相应的数学模型和进行数值计算。
有限元法是一种常用的方法。
通过将加工件离散成一个个小单元，并对每个单元进行力学计算，然后再对整个加工件进行综合计算，可以得到加工件在外力作用下的变形情况。
此外，还可以通过试验方法对加工件的变形进行实际测量，验证数学模型的准确性。
除了变形分析，刚度分析也是机械加工过程中不可忽视的因素。
刚度是指材料的抗变形性能。
在机械加工中，刚度直接影响着加工过程的稳定性和精度。
不同的刚度参数可以通过试验或数值计算进行获取，例如弹性模量、屈服强度等。
通过对刚度参数的准确测量和分析，可以为合理选择加工工艺和工装、提高加工精度提供参考。
总的来说，机械加工过程中的变形与刚度分析对于保证加工精度和产品质量至关重要。
通过建立数学模型、进行数值计算和试验测量，可以对加工件的变形和刚度进行研究和控制。
impactTest机床主轴动刚度测试
LMS impactTesting在机床主轴上的应用发表时间：2011/11/25 万力游来源：LMS2011论文集关键字：动刚性impact Testing边界模态抗振性动刚性是指主轴抵抗外界动态力的能力，单位N/mm。
机床主轴动刚性分析是检验机床主轴动态性能好坏的一项重要指标，是机床的抗振和抗外力干扰能力的体现，特别是在高速精加工机床主轴上，这项指标尤为重要。
LMS为此提供了强大的分析功能。
数控铣床主轴是铣床的核心部件，它直接承载着刀盘的切削力，传递电机的扭矩。
因此，其上的轴承预紧、安装配合状态以及支持方式都直接影响着主轴的刚性和机床的加工能力。
我们通过动刚性测试和分析可以获取“主轴-轴承系统”的低阶固有频率以及各阶固有频率下对应的动刚度数值。
通过“移频降幅”的措施，提高主轴的抗振性，改善产品的加工质量，避免切削振纹的产生。
1 试验准备本次试验采用LMS公司的Impact Testing测试分析软件，结构模态用ICP三向加速度计（PCB），模态力锤（软橡胶头），抗干扰屏蔽电缆线。
2 试验方法用橡胶垫和弹性绳来模拟主轴的自由边界条件，橡胶垫和弹性绳的自然频率应为“主轴-轴承系统”固有频率的1/5。
由于在铣削加工过程中，主轴前端是承受断续切削冲击的主要部位，也是我检测主轴动态性能关键部位。
将加速计用磁铁或蜂蜡粘于主轴前端，用模态力锤在加速计附近敲击主轴前端，为保证测试的准确性，每次锤击的方向和力度要基本一致，数据取10次平均，测试带宽取800HZ，分辨率1HZ。
结合Impact Testing测试软件所得的频响函数，相干性（coherence），动刚度(dynamic Stiffness)曲线分析“主轴-轴承系统”的动刚性。
3 试验内容(1)让主轴部件放在垫有橡胶垫的地面上，其他个方向处于自由状态。
如图1所示。
图1 测试示意图LMS impact Testing动刚性测试结果如图2、图3所示。
图2 垂直径向动刚度测试图3 轴向动刚度测试由图2，图3所示的动刚性曲线和相干性曲线可知，图中所示波谷为整个测试系统（包含了主轴和橡胶结合部的自然频率）的固有频率处，其对应的相干系数coherence皆在0.98以上（说明测试的输入与输出关联性很好），保证了测试结果可靠性和准确性。
影响机械加工精度的几个重要因素
（二）工艺系统刚度对加工精度的影响
1．加工过程中由于工艺系统刚度发生
变化引起的误差 图
x
y系 y刀架 yx y刀架 y主轴 y尾座 y主轴 l
lx
F主轴 Fp xl
F尾座 Fp
y系 y刀架 y 例
l
x
Fp
1 k刀 架
1 k主 轴
l
l
x
2
1 k尾
座
x l
2
2．由于切削力变化引起的误差 加工过程中，由于毛坯加工余量和工件 材质不均等因素，会引起切削力变化，使工 艺系统变形发生变化。从而产生加工误差。 误差复映现象： 图 车削一具有锥形误 差的毛坯，加工表面上必然有锥形误差；待 加工表面上有什么样的误差，加工表面上必 然也有同样性质的误差，这就是切削加工中 的误差复映现象。
例如：用三爪自定心卡盘装夹薄壁套简 镗孔时，夹紧前薄壁套筒的内外圆是圆的， 夹紧后工件呈三棱圆形；镗孔后，内孔呈圆 形；但松开三爪卡盘后，外圆弹性恢复为圆 形，所加工孔变成为三棱圆形，使镗孔孔径 产生加工误差。为减少由此引起的加工误差， 可在薄壁套筒外面套上一个开口薄壁过渡环， 使夹紧力沿工件圆周均匀分布。
通常都是通过机床完成的。工件的加工精度 在很大程度上取决于机床的精度。
机床制造误差中对工件加工精度影响较 大的误差有：主轴回转误差、导轨误差和传 动误差。
1．主轴回转误差
机床主轴是用来装夹工件或刀具，并将 运动和动力传给工件或刀具的重要零件，主 轴回转误差将直接影响被加工工件的形状精 度和位置精度。
3）第一次卸载后，刀架恢复不到第一 次加载的起点，这说明有残余变形存在，经 多次加载和卸载后，加载曲线起点才和卸载 曲线终点重合，残余变形才逐渐减小到零。
数控机床结合部刚度的计算方法研究
Ｏ 引 言
理论 计 算 法 在 工 程 设 计 中仍 有 重要 意义 ， 因为 它 机 床 结 合 部 的 接触 刚度 以 及 与 之 相 关 联 的 机 床 静 变 形 尽 管 如 此 ，
方 法 和理 论 方 法综 合 运 用 的研 究 思想 是 实 用 可 行 的 。
关键 词
结合部 ， 机床 ， 动力学模 型， 本构关系 ， 刚度
中 图分类 号 ： Ｇ ０ Ｔ ５２
文献标 识码 ： Ａ
文 章编 号 ：０９ １３（０ ７０－０ ４－ ０ １０－ ０３２０）２ ０６ ３
维普资讯
２０ ０ ７年 第 ２期
（ 第４ 总 ６期 ）
桂林 航 天工 业 高等 专科 学校 学报
Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ ＵＬＮ Ｃ Ｌ Ｅ ＥＯ Ｅ Ｏ Ｐ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ 机 电技 术 应 用 Ｏ Ｒ Ａ ＦＧ ＩＩ Ｏ Ｌ Ｇ ＦＡ Ｒ Ｓ Ａ ＥＴ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ
阻 尼 约 占机 床 全 部 阻尼 的 ９ 以上 。这 些 表 明 ： 床 结 合 有 一 个 不 可 克 服 的 缺 点 就 是 其 对 系 统 动 力 学 特 征 的 描 述 没 Ｏ 机 部 的 接 触 刚 度 和 接 触 阻 尼 对 机 床 的动 态 性 能有 重大 影 响 。
有 明 确 的 物 理 意 义且 用 于 系 统 辨 识 的传 递 函数 必 须 在 实 体 机 床 结 构 的 动 力 学 有 限 元 模 型 的 建 立 是 机 床 动 态优 化 模 型 上 取 得 ， 表 明它 不 能 用 于 设 计 阶 段 对 机 床 结 构 的 优 这 设 计 的 基 础 。 这 方 面 的 研 究 已经 有 大 量 的 报 道 ， 且 基 于 而 化 。另 外 ， 对 数 据 的采 集 和处 理 的 工 作 量 很 大 ， 它 原理 也 较 模 态 的试 验 建 模 技 术 也 日趋 成 熟 。但 是 ， 于 机 床 等 大 型 对 复 杂 ， 此 一 般 只 被 用 于大 型 重 要 部 件 或 整 机 的 系 统 辨 识 。 因 复 杂 结 构 的建 模 ， 响 其 有 限 元 建 模 精 度 的 最 大 难 点 是 结 影 机 床 结 合 部 的作 用 机 理 非 常 复 杂 ， 本 构 关 系 不 仅 高 其 合 部 特 征 参 数 的 准 确 识 别 ， 也 是 当今 国 内 、 动 力 学 建 模 这 外 度 非 线 性 ， 且 一 般 也 各 向异 性 。影 响 其 本 构 关 系 的 因 素 而 领 域 的一 个 热 点 和 难 点 。 很 多 ， 但 有 内 因 （ 合 部 的 几 何 形 状 及 位 置 关 系 、 向 预 不 结 法 早在 ２ Ｏ世 纪 ６ Ｏ年 代 ， 们 就 已注 意 到 结 合 部 问 题 对 人 紧力 、 结合 部表 面粗糙度和表 面介 质、 构成结合部各构件 的 机 械 结 构 静 、 态 性 能 的 显 著 影 响 ，并 着 手 研 究 结 合 部 问 动 ， 材 料 匹 配 等 ） 而 且 有 外 因 （ 部 作 用 力 大 小 、 向 、 式 和 ， 外 方 方 题 。研 究 内容 涉 及 结 合 部 刚度 和 阻尼 机 理 、 合 部 建 模 、 结 参 作用 位置以及结合部相对运 动 的速度 等） 。甚 至 其 本 构 关 数识别 、 动力 特 性 分 析 、 机 械 结 构 系 统 建 模 及 动 力 特 性 的 对 系 可 能 是 时 变 的 或 不 可 完 全 恢 复 的 。在 这 样 的 情 况 下 ， 要 影 响 等 诸 多 方 面 。其 中 ， 合 部 刚 度 和 阻 尼 机 理 的 研 究 ， 结 是 又有 明确物理 意义 揭 示 和 把 握 结 合 部 影 响 因素 的关 键 。在 这 些 研 究 中 逐 渐 发 找到一种统一的适用 于所有 结合部 的 、 展 出 三 类 确 定 结 合 部 动 力 学 参 数 的方 法 ： 论 计 算 法 、 验 的 高 精 度 特 征 参 数 识 别 方 法 实 际上 是 不 现 实 的 。而 根 据 模 理 试 建 测 试 法 和 理 论 计 算 与 试 验 测 试 相 结 合 的方 法 。理 论 计算 法 型 的 工 况 、 模 和 分 析 的 具 体 要 求 以及 结 合 部 的具 体 特性 ， 数 的特 点 是 物 理 意 义 明 确 、 际 运 用 简 单 方 便 ， 在 结 构 的 设 综 合 运用 理 论 、 值 和 实 验 方 法 建 立 实 用 的 参 数 识 别 方 法 实 可
数控机床丝杠轴承的支承刚度分析
联立式 （ ） （） ６ 和 ７ 并对其求 导， 得到丝杠轴 承的轴 向
刚度为 ｜ 丝丛 ｊ ｝ 丛 （） ９
， ｃｎ
８ ５ ５ ２ ． ５ ２ ．２ ３ ．６３ ５Ｏ ｌ ８ １ ４ ３ ２ ５ ７ ５ ８ １３ ４ ．４ ５４ ０ ８ １ ９ ２ （ ３ ． ２ ３ ． ８ ４ ． １ ４ ． ９ ６ ．６ ）
上 式 轴 承 刚 度 计 算 考虑 了实 际接 触 角 的变 化 情 况 ， 而一 般 轴 承刚度 近似 公式 为
＝
刚度 ；Ｎ丝 杠螺 母 间接 触 刚度 ；Ｂ轴承 刚度 。 ｜＿ ｊ ｝ ｜． ｊ． ｝
３Ｊ 求接 触角和 轴 向 刚度 ．
算机编程 ，并可求得不 同原始接触角的轴承在承载后的 则轴承内、外圈间相对轴 向位移可 由图 ３中的几何 关系 实 际 接触 角 。在 知 道 了实 际 接触 角后 ， 用 式 （ ） 可精 利 ７就
…） …
当轴承的结构参数 已知 ，则实际接触角 ｏ与轴向载 式 中： 滚珠丝杠副综合刚度 ， ／ ｍ； 一 ／ 一 Ｎｒ ｋ 滚珠丝杠拉压 ａ
荷 的关 系就 由式 （ ） 定 。 这 是 一 个 非 线 性 方 程 ， 用 ５决 可 Ｎ ｗ ｏ— ａ ｈｏ 法 迭 代求 解 。在 求得 实 际 接触 角 后 ， ｅ ｔ Ｒ ｐ ｓｎ ｎ 再次 利用 式 （） （ ） １和 ２ 求取 轴 承总 的接 触 变形 量为
｜ ＝ ６ ５ ０ Ｄ １ｓ ｍ ￣ ｊ １ ２ ２ ｚ ６ ｉ ｃ ｝ ｔｎ ０ ２ （０ １）
机床定位精度和重复定位精度标准
机床定位精度和重复定位精度标准【知识专栏】主题：探寻机床定位精度和重复定位精度标准的实质及影响因素作者：文章写手导语：机床定位精度和重复定位精度标准是衡量机床性能和制造质量的重要指标。
在现代制造业中，机床的定位精度和重复定位精度是保障产品质量和生产效率的关键因素。
然而，机床定位精度和重复定位精度标准的实质以及影响因素并不为广大人们所了解。
本文将深入解析机床定位精度和重复定位精度标准的内涵及其背后的因素，以期为读者提供深入、广泛且有价值的知识。
一、机床定位精度和重复定位精度标准的内涵1.机床定位精度的定义和要求机床的定位精度指的是机床在工作过程中，将工件定位到与加工轮廓设计相对应的目标位置的能力。
具体而言，机床定位精度包括了在设定位置处实际定位误差的大小，以及机床定位误差随着工作过程中时间和使用寿命的变化情况。
高质量的机床定位精度要求机床能够重复精确地定位工件，并在长期使用中保持稳定的精度水平。
2.机床重复定位精度的定义和要求机床的重复定位精度是指机床在重复进行加工任务时，能够在一系列运动过程中保持一致的定位性能。
重复定位精度要求机床在多次定位操作中测量值的偏差要小于规定范围，并具有良好的稳定性和可靠性。
机床的重复定位精度对于批量生产和追求高效率的制造过程至关重要。
二、机床定位精度和重复定位精度标准的影响因素1.机床本身的结构与刚度机床的结构和刚度是决定定位精度和重复定位精度的关键因素之一。
机床的刚度越高，对外部扰动的敏感性越低，从而能够更好地保持定位精度和重复定位精度。
机床的结构设计应合理，尽量减少机床本身的振动和变形。
2.伺服系统和控制系统伺服系统和控制系统是影响机床定位精度和重复定位精度的另一个重要因素。
伺服系统的控制精度、动态特性和响应速度，以及控制系统的采样周期和误差补偿能力，均会对机床的定位精度和重复定位精度产生影响。
优化和提升伺服系统和控制系统的性能是提高机床定位精度和重复定位精度的关键手段之一。
机床刚度非线性特征与刚度链薄弱环节识别方法研究
机床刚度非线性特征与刚度链薄弱环节识别方法研究杨俊杰，杨庆东（北京信息科技大学机电工程学院，北京100192）摘要：文中主要研究机床刚度在复杂工况下的线性变化情况，利用机床实体测量刚度，结合有限元对机床整机模型进行刚度仿真理论计算，绘制刚度特性变化曲线。
建立机床串联刚度场模型，找出薄弱环节，即滚动轴承刚度表现出的剧烈的时变特性和非线性特性,是引起系统刚度变化的主因，分析轴承对机床刚度的影响并加以改善。
关键词：刚度；有限元；非线性；轴承中图分类号:TH39文献标志码:A文章编号：员园园圆原圆猿猿猿（圆园员9）01原园074原园4 Research on Nonlinear Characteristics of Machine Tool Stiffness and Identification Method of Weak Links inStiffness ChainYANG Junjie,YANG Qingdong（School of Mechanical and Electrical Engineering,Beijing Information Science&Technology University,Beijing100192,China）Abstract:In this paper,the linear variation of machine tool stiffness under complex working conditions is studied.The stiffness characteristic curve is drawn by measuring the stiffness of machine tool entity and drawing the stiffness theory of machine tool model with finite element method.A series stiffness field model of machine tools is established to find out the weak links,and the stiffness of rolling bearings shows severe time-varying and nonlinear characteristics,which is the main cause of the stiffness change of the system.The influence of bearings on the stiffness is analyzed and improved.Keywords:stiffness;finite element method;non-linearity;bearings0引言高精度机床的刚度是其核心性能，对工件的加工质量起着决定性作用。
数控机床维修改造中的问题及对策分析
数控机床维修改造中的问题及对策分析数控机床维修改造是指对数控机床进行维护、修理和更新换代的工作。
随着数控技术的不断发展和应用，数控机床在现代制造业中发挥着越来越重要的作用。
在长时间的运行过程中，数控机床也会出现一些问题，影响其正常运行和使用效果。
本文将分析数控机床维修改造中常见的问题及对策，以帮助解决这些问题，提高数控机床的使用效果和维修质量。
一、数控系统问题及对策分析1. 数控程序错误：数控机床的工作依赖于数控程序的正确运行和指令的准确执行。
在使用过程中，程序可能存在错误，导致机床无法正常工作。
对于这类问题，可以采取以下对策：（1）检查程序：通过仔细检查程序代码，找出错误的部分，并进行修改。
（2）优化程序：对程序进行优化，提高其运行效率，减少错误发生的可能性。
（3）进行测试：在修改之前，进行程序的测试，确保修改后的程序能够正确运行。
2. 数控系统故障：数控系统是数控机床的核心部件，一旦出现故障，将导致整个机床无法正常工作。
对于数控系统故障，可以采取以下对策：（1）故障诊断：通过对数控系统进行故障诊断，找出故障的具体原因。
（2）技术支持：如果自身无法解决故障，可以联系数控系统的供应商或厂家，寻求技术支持。
（3）备件更换：如果故障原因是系统中某个零部件的损坏，可以及时更换备件，修复故障。
1. 机床刚度不足：机床刚度是指机床在工作时抵抗变形和振动的能力，如果刚度不足，会影响加工质量和精度。
对于机床刚度不足的问题，可以采取以下对策：（1）增加支撑：增加机床的支撑点，提高整体的刚度和稳定性。
（2）优化结构：通过改变机床的结构布局和支撑方式，提高机床的刚度。
（3）增加材料强度：通过增加机床的材料强度，提高机床的刚度。
2. 导轨磨损：导轨是数控机床上重要的传动和定位部件，长时间的使用会导致导轨磨损，影响机床的定位精度。
对于导轨磨损的问题，可以采取以下对策：（1）定期润滑：定期对导轨进行润滑，减少摩擦和磨损。
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2、数控机床动力学模型的建立五轴龙门数控机床是一个复杂的机械结构，在建模过程中，根据其结构特点，可以将整机分为立柱组件、滑座、滑台、横梁、箱体、拖板、轴、电主轴架、电主轴、电主轴套等。
每种零部件模块又可根据不同的研究要求进行细化。
其三维实体模型如图1 所示。
图1 五轴数控机床整机装配模型3 关键部位刚－柔耦合系统动态特性分析3． 1 立柱对机床动态特性的影响由于机床中的立柱组件是整个机床的重要支撑件，其结构动态特性是影响机床性能的关键因素之一。
因此，有必要将立柱柔性化，用其柔性体模型替换原机床模型中的刚性体部件，建立刚－柔耦合动力学模型。
下面将分别视立柱为刚体和柔体，分析比较其对机床精度的影响，再有针对性地对其进行结构优化设计，并与刚性系统进行对比，分析讨论立柱的柔性效应对机床的运行稳定性以及加工精度的影响。
图2 所示为运动过程中工件中心的加速度在z 向进给系统阶跃输入下的响应曲线的傅立叶变换( FFT)曲线。
其中，虚线代表立柱处于刚性状态下的变化曲线，实线代表立柱处在柔性状态下的变化曲线。
通过两曲线的比较可知: 当把立柱作为刚体和柔体时，两者频域的变化规律在0 ～ 65 Hz 范围内大致相同，峰值频率大约为40 Hz，频率大于65 Hz 时就有所不同; 当把立柱作为刚体时，FFT 曲线显示在高频段未出现波动现象; 当把立柱作为柔体时，在75 ～ 140 Hz 范围内也出现了波动现象，但幅值相对前段较小，峰值频率大约为102 Hz。
图2 改进前的FFT 变换曲线为了减少立柱的柔性效应对系统动态特性的影响，有必要对原立柱结构进行改进。
为了解原立柱结构的动态特性，对其有限元模型进行自由模态分析，从模态分析的结果得出其第一、二阶振型分别是整体弯曲和前后板弯曲，且固有频率较低。
从原立柱内部筋板可以看出: 整个结构没有贯穿前后板的筋板，布置不合理，因此，需在立柱外形尺寸不变的条件下，对立柱内部筋板结构和布局作相应修改，以提高立柱的动态特性。
为提高立柱刚度，将立柱内部的筋板改为整体式，并在立柱内部设计了斜支撑形式的筋板。
图3 为优化前后的立柱纵向筋板结构示意图。
图3 优化前后立柱筋板示意图图4 为改进后工件中心的加速度在z 向进给系统阶跃输入下的响应曲线的傅立叶变换( FFT) 曲线。
从图4 可知，改进后，因立柱柔性而引起的振动频率由原来的75 ～ 140 Hz 变为150 ～ 175 Hz，显然，频带宽度显著下降，主频由102 Hz 变为160 Hz。
从上面分析的结果可以看出，改进后立柱的结构使整机动态性能有了一定的提高，效果十分明显。
图4 立柱改进后的FFT 变换曲线3.2横梁对机床动态特性的影响横梁是整个机床的重要支撑件，因此，还有必要将横梁柔性化，建立其刚－柔耦合动力学模型。
为了减少横梁的柔性效应对系统动态特性的影响，需对原横梁结构进行改进。
通过对其有限元模型进行自由模态分析，得出其第一、二阶振型分别是xy 平面的弯曲变形和横梁的扭曲变形［12］。
因此，需在横梁外形尺寸不变和自重基本不变的条件下，对横梁内部筋板结构和布局作相应修改，以提高横梁的动态特性。
为提高横梁抗扭刚度，采用对角筋板抗扭理论，将横梁内部的纵向筋板改为双X 型，筋板布置角度应尽量与水平面成45°和135°; 另外，为加强xy 平面方向上的弯曲刚度，在横梁内部设计了一对斜支撑形式的筋板。
图5 为优化前后的横梁纵向筋板结构示意图。
图5 优化前后横梁纵向筋板结构图图6 为横梁改进后工件中心的加速度在z 向进给系统阶跃输入下的响应曲线的傅立叶变换( FFT) 曲线。
从图6 可知，改进后，因横梁柔性而引起的振动频率变为140 ～ 160 Hz，显然，频带宽度显著下降，主频有了较大的提高。
从上面分析的结果可以看出，改进后横梁的结构使整机动态性能有了一定的提高，效果十分明显。
图6 横梁改进后的FFT 变换曲线基于S 型检验试件的数控机床动态性能辨识新方法*机床动态特性机床的振动分为两大类:强迫振动和自激振动。
强迫振动是由周期性干扰力引起的。
机床上干扰力大致来源于:周期性变化的切削力，迥转零件(如砂轮、电动机等)不平衡所产生一的惯性力，往复运动机构的冲击和液压系统的压力脉动，以及通过地基传来的外界振动等等。
强迫振动的特征是振动频率与干扰力频率相等或者成整倍数，一般是通过频率分析找到振源，采取平衡、隔振等措施加以解决。
切削过程中产生的自激振动，也叫切削颤振(Chat--ter)，它是在切削过程中在没有外界干扰力的情况下，由切削过程内部所引起的振动。
这种振动如果切削一停止，振动也就消失。
机床在加工过程中-改旦出现强烈颤振，加工表面质量就会随之恶化，刀具迅速磨钝，严重时甚至会打刀和损坏机构，造成事故。
所以，它是提高机床加工效率和自动化水平的一大障碍，是机床设计者和使用者都希望避免的。
实践表明:机床在切削过程中之所以会产生强烈的颤振，一方面是与被加工材料和加工条件(包括刀具几何参数、切削规范、加工和装夹方式等)有关，另一方面，又与机床结构力勺动态特性有关。
机床动态特性，目前尚无统一的定义。
我们在这里所指的是:机床在切削时的动态特性，它包括切削动力学和机床结构动力学的内容。
实际上，它是指机床在切削时的振动特性。
往往有这样的情况，机床受静载荷作用时变形不大，刚性较好，但在切削加工过程中却产生强烈的颇振，即机床动态特性不好。
为了提高机床抗切削颤振的能力，设计上必须仔细考虑机床结构的动态特性。
随着科学技术和生产的不断发展，对机床的加工效率和精度要求越来越高，被加工的材料范围也越来越广，要求机床具有更好的动态特性。
因此，深入开展机床动态特性的试验研究是当前科研工作中的一项重要课题。
下面就对与机床动态特性有关的一些问题作一粗浅的介绍。
一、机床动态特性的表示方法和评定参数机床是一个多自由度振动系统，其振动形态是非常复杂的。
为了便于分析，假定机床振动系统是线性的，又由于机床的阻尼和振动的振幅都很小，所以，可以假定机床系统是由许多集中质量点构成的，而且各质量点之间又是以无质量的弹簧和阻尼加以联系的。
这样构成的机床振动系统的每一个自由度有一相应的固有振动频率，不同的固有频率有不同的振型。
当机床L受随时间变化的交变力作用时，随交变力的频率不同，机床各部件不同点上将产生不同的响应，即不同的振幅。
这个振幅就是系统各振型在该点的振幅向量的线性叠加。
当交变力的频率接近于机床某部件的固有频率时，该部件发生共振，频率响应急剧增大，形成峰值。
机床的综合动态特性是以切削刀具(或磨轮)与工件间的频率响应来表示的。
它通常受一个动柔度最大的部件所左右，这个部件就是机床动态特性的薄弱环节。
通过试验研究，找出这个薄弱环节，进行改进，就能提高机床的综合动态特性。
由上可知，既然一个多自由度的机床振动系统可以用多个单自由度的振动系统来表示，那么，搞清楚单自由度振动系统动态特性的表示方法和评定参数就成了解机床动态特性的基础。
三、机床动态特性试验机床动态特性试验通常包括激振试验和切削试验两部分，激振试验的目的是求机床结构的幅相频特性和振型，切削试验的目的则是针对颤振求机床稳定切削的极限。
在当前测试技术的条件下，两项试验相互补充，才能较完全地确定一台机床的动态特性。
1用正弦波激振的方法求机床结构的动态特性用激振的方法测量出机床系统的幅相频特性，则可以求出系统的各参数，再以固有频率激振，测量系统各点的振幅和相位，得出系统在该固有频率下的振型，根据这些测量结果可以判断系统的动态特性薄弱环节，提出改进措施。
为什么能够用激振试验来确定机床结构的动态特性呢?这就需要建立“传递函数”和“机械阻抗”的概念。
1)传递函数和机械阻抗振动系统的动态特性虽然是由微分方程来表示的，但是对于机床这样复杂的系统，其微分方程很复杂且很少有解，这就要用试验的方法获取有用的参数。
“传递函数”正是建立了微分方程与试验之间的联系。
为了说明这个问题，首先看几个数学定义。
表示系统动态特性的微分方程组用矩阵表示为:[](){}[](){}[](){}(){}t F t =++X K t x c t xm 式中:{(t)}—随时间变化的位移向量，{F(t)}—随时间变化的力向量，[m],[c]，[K] —包含系统参数的矩阵。
求解(18)式是困难的，为此进行拉普拉斯变换。
拉氏变换就是将时间域的函数变换成频率域的函数，即将!域的常系数线性微分方程转换成S 域的高阶代数方程，若解得这个代数方程，也就是求得了S 域的微分方程的解，再逆变换成!域，就可以得出式(18)的微分方程的解。
F( t)的拉普拉斯变换式为()t -st 0d e t F s F ∞⎰=）（，代人(18)式，得到一组包含复变数S 的代数方程:[][][]{}{}[][]{}[]{})0()0()()()()(2x m xc S m s F s x K S c S m +++=⋅++ (19){}）（0x 和{}）（0x 分别是起始位移和起始速度，令其为零，整理(19)式得:{}{}[]）（）（）（S G S F S x = (20) G(S)就是系统的传递函数，它是S 的函数，再做逆变换，用jw 代替S ，则由(20)式得:{}{}[])(jw F jw x jw G =）（）（ (21) (21)式表明:x 和F 是可以通过激振试验测得的数值，它们的比值就是系统的传递函数，所以传递函数是表示一个系统的输出与输人关系的一种函数，其定义为:初始条件为零时，输出量(响应函数)的拉氏变换与输入量(激振函数)的拉氏变换之比，其过程示于图8.定义输人力F(S)和输出位移响应x(S)之比为“位移阻抗”，也叫做“动刚度”，即:K cS mS s K 2++=）（ (22)它的倒数就叫“位移导纳”，也叫“动柔度”，即:KcS 1S W 2++=mS ）（ (23) 输入力F(S)与速度响应Y(S)之比，称为度阻抗”，即: []K cS mS ++=2s1s Z ）（ (24) 它的倒数就称为“速度导纳”，即:KcS S s B 2++=mS ）（ (25) 同理，可以写出“加速度阻抗”和“加速度导纳”式。
“位移阻抗”、“速度阻抗”、“加速阻抗”总称为“机械阻抗.”;其倒数即为“机械导纳”。
可见，机械阻抗就是以复函数形式表达的传递函数。
通过激振试验，得到系统的传递函数， 也就是得到了系统的动态特性。
在激振试验时，把在激振点测量的力和响应之比，叫做“激振点阻抗”;将在激振点以外的各点测量的力与响应之比，叫做“传递阻抗”。
激振点阻抗表示结构承受振动的能力，或表示吸振的能力，而传递阻抗则表示结构传递振动 的能力，或表示隔振的能力。
2)测试设备图9是通过测量激振力和频率响应得到机床结构传递函数的传递函数分析仪的框图其工作原理是:由扫描振荡器发出的正弦信号，通过功率放大器、激振器使机床激振。