数控加工中心整机振动测试探讨


伯特利数控 加工中心  钻攻中心  

 前言:

 

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1前言

数控加工中心的生产和技术代表着一个国家机械行业最基本的制造水平与能力,虽然现在时代科技创新涌现,数控技术快速发展,数控加工中心的精度具备了创造一定高顶级的产品,但与国外相比,还有很大的差距。为了提高数控加工中心的加工精度,数控加工中心的振动问题就需要得到解决。可以利用振动试验的结果,来分析怎样提高加工中心的抗震性能。它是解决加工中心振动问题的重要方法,尤其是振动试验分析了加工中心的抗震性能。目前,许多学者将振动实验与加工中心的理论相结合,研究加工中心的振动性能。然而,对振动试验的内容、方法和方法还没有系统的探讨。

2数控加工中心整机振动测试的大概内容

数控加工中心的振动问题基本上分为几类,因此,在这个基础上,把固有频率和阻尼比、振型、动刚度、振动响应等指标作为加工中心的试验因素,应考虑这些因素评价加工中心的振动阻力和后续振动分析和结构优化具有重要意义。

2. 1数控加工中心振动的原因

为了对数控加工中心整机振动进行测试,我们必须知道造成加工中心振动的一些原因。

(1)工件粗糙、形状不规则、质地不均匀导致的空腔或砂眼。

(2) 刀具选择不合适,工件夹紧程度不够。

(3) 加工中心导轨有磨损、传动系统齿轮间隙配合有误差、轴承力过大。

(4) 加工中心附近的大型振动设备干涉。

2.2振动测试的内容

(1)  固有频率:数控加工中心的许多部件由他们的自由度构成了一个相对平衡的系统,各自由度有各自对应的固有频率,当这些部件工作运转时,机器会相应的产生振动,这是一种相对剧烈的振动,而且在现实中会产生噪音污染。所以在加工中心加工过程中,要明确什么样加工中心有着什么样的固有频率,以防止振动事故的产生,避免造成工业事故损失。

(2) 阻尼比:数控加工中心的阻尼比是数控加工中心抗震性能的重要组成部分。因此,有必要了解加工中心各部分的阻尼比,在动态测试中观察个部分的阻尼比,并分析最佳状态下的阻尼比,用以提高加工中心的减震性能能力。

(3) 振动模态:振型反映加工中心的共振频率,该部分的振动状态对应于固有频率。这是必要的,测试低阶固有频率的振型模式,可以看出哪部分机器振动大部件需要进行优化,以减弱系统的振动。

(4) 动态刚度:机器在运行过程中,动态刚度指抵抗变形的能力。它的数值等于产生单位振幅所需的单位数,它是评价加工中心抗震性能的一个重要指标。可以看出,动态刚度的变化形式的功能,机器的动态刚度最小。

(5) 振动响应:振动响应是测试的关键其中的数据,振动响应的幅度和时间相关精度,还影响零件的疲劳和刀具磨损等。加工中心主轴振动试验,加工中心振动在怠速状态下的动态特性也进行了测试。对于加工中心来说,响应不仅与零件有关疲劳损伤有关,而且与零件的加工精度有关,另外,在数控加工中心的振动测试中,需要考虑加工中心的工作状态。

2. 3测试的原理

实验模态分析的基础上。系统的采集和输出状态下,得到了加工中心固有频率的模态参数。通过测量阻尼比和振型,对加工中心进行


X表示系统响应向量,H表示频响函数的矩阵

测试通常基本采用加速度传感器接受响应,力传感器振动分析软件,绘制通道频率响应曲线通过分析频率响应函数、阻尼比和振型等重要数据,得到固有频率矩阵显示的物理特性,在一个相对简单的测试,频率响应函数矩阵通常只需要获取一行或该列,可以了解系统的固有特性。因此,对应于两种测试方法,即单点振动法(对应于线路的频响函数)和单点振动法(频响函数对应列表

3整机振动测试的流程

(1)  确定试验内容:考虑产生机器振动的原因,确定实验进行的内容,模态测试是必不可少的实验,是加工中心的动态基础,也是工具和轴承的动刚度测试的内容,对研究加工中心的振动特性有很大帮助。

(2) 准备测试设备:测试内容和准备测试,目前,许多振动测试设备,每一个都有自己的特点,技术也比较成熟,但是现阶段国内测试设备相对于国外的设备还是有一定的差距。所以对于机器的振动测试,我们可以选择一个比较好的振动测试系统,可以根据企业的经济状况和需要性能选择测试设备。

(3) 建立实验系统:安装励磁机,安装多个励磁机能获得相对准确的实验数据,振动器同时振动方向应与主方向相同,连杆而且要固定,链接计算机系统与数据测试仪,搭建完整的实验系统。因此,在这种条件的情况下,最好选择一个三维加速度计振动传感器。应根据实验的频率范围进行分析,选择固定的方式,螺栓连接在刚度测试中,必须使用一个由单锤或励磁机(电磁、电液励磁等)产生的振动器。为了获得准确的测试结果,对于振动机的使用是必要的,这就要求同时激发多个振子实验中,柔性杆与激振点连接传感器和执行器设置在数据线与数据分析仪连接后,数据分析仪连接到计算机振动测试系统。

(4) 振动测试:测试加工中心的工作状态线的变化,如主轴转速的变化,进给变化等,也对传感器该装置进行调整,以满足不同的测试要求收集数据并存储数据。

(5) 导出数据等测试数据分析:使用数据分析软件测试数据进行分析,然后评估机器的抗震性能,分析的主要内容是测试上述内容数据,确定最小振动的数值。

4结语

 

数控加工中心征集振动测试探讨有着很大的意义,对于数控加工中心减震性能有着很好的帮助,净化工作环境,提高工作效率,保护机床寿命等等优点。在测试数控加工中心整机振动时需要了解它的原理,明确实验内容。实验对加工中心振动产生的原因进行了归纳和总结,包含了阻尼比,振型,动刚度,振动响应等一些因素。根据振动试验的要求,提出了整机的振动试验过程,分析振动试验系统、振动试验、试验数据等关键步骤。

 

 

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