数控机床空运行状态下结构速度相关动态特性研究

发布时间：2017-07-29 07:14

  本文关键词：数控机床空运行状态下结构速度相关动态特性研究

  更多相关文章： 动力学特性 机床结构 速度相关 主振模态 速度谱

【摘要】：机床动力学特性是影响机床加工质量和加工效率的重要因素之一,随着机床动力学的发展,人们发现机床结构的动力学特性对机床的加工性能不可忽略。从目前已有的关于机床结构动力学特性的研究中可以发现,机床结构的动力学特性会受到机床速度因素的影响,但是目前的这些研究分析仅仅是限于机床结构动力学特性在运行状态与静止状态条件下两者的差异方面,并没有关于速度因素对运行状态下机床结构动力学特性的影响情况的针对性研究。因此,结合相关的研究课题,对机床单轴和多轴运行状态下的速度相关动态特性进行了深入地研究。本论文的主要研究内容如下:提出了一种机床结构运行状态下主振模态的识别方法,并运用实验验证了该方法的正确性和有效性。该方法的提出为识别对机床结构振动影响最大的主振模态提供了有效的手段,同时也为机床结构速度相关动力学特性研究提供了一种有效的工具。对机床结构单轴运行状态下的速度相关动态特性进行了深入研究,用实验研究的手段分别研究了机床结构在X,Y和Z方向单轴运行状态下不同速度水平的固有频率,阻尼比,主振模态以及对应各阶模态的分布状态,并分析了单轴运行下状态下速度因素对机床结构动力学特性的影响特点。研究了机床结构多轴运行条件下的速度相关动态特性,同样运用实验研究的手段研究了机床结构分别以不同速度在XY和XZ方向多轴联动运行时的固有频率,阻尼比,主振模态以及对应各阶模态的分布状态,并得到了在这两种不同的运行方式下的机床结构动力学特性分别受速度影响的特点。初步探究了数控机床空运行状态下的结构动力学特性速度谱,基于主振模态识别方法,提出了一种描述不同速度水平下机床结构的主振模态及其对应分布状态受速度因素影响特点的速度谱。该研究为找到一种能简单直观描述速度因素对机床结构动力学特性的影响特点的描述方式进行了初步探索。
【关键词】：动力学特性 机床结构 速度相关 主振模态 速度谱
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-20
• 1.1 课题来源9
• 1.2 课题研究背景、目的和意义9-11
• 1.3 国内外研究现状11-18
• 1.4 本文的主要研究工作18-20
• 2 机床运行状态下主振模态识别方法20-35
• 2.1 引言20
• 2.2 机床运行状态下主振模态识别方法的基本原理20-25
• 2.3 机床运行状态下主振模态识别方法的实验验证25-33
• 2.4 本章总结33-35
• 3 单轴空运行下机床结构速度相关动态特性探究35-54
• 3.1 引言35
• 3.2 单轴速度相关动态特性研究的基本原理35-37
• 3.3 单轴空运行下速度相关动态特性的实验探究37-53
• 3.4 本章总结53-54
• 4 多轴空运行下机床结构速度相关动态特性探究54-64
• 4.1 引言54
• 4.2 多轴空运行下速度相关动态特性的实验探究54-63
• 4.3 本章总结63-64
• 5 基于主振模态的速度谱构建64-70
• 5.1 引言64
• 5.2 速度谱及速度谱的构建64-69
• 5.3 本章总结69-70
• 6 总结与展望70-72
• 6.1 全文总结70-71
• 6.2 工作展望71-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-77
• 附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文77

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本文编号：587956