薄弱環(huán)節(jié)分析及改進(jìn)方案
4.5薄弱環(huán)節(jié)分析及改進(jìn)方案總體看各個主振型分析，VMC1060立式加丄屮心的動態(tài)特性還是比較理想的，并且模態(tài)試驗(yàn)前的各項(xiàng)性能試驗(yàn)測出加1:過程屮其精度也迠非常高，能滿足一般生產(chǎn)的各項(xiàng)基本要求。但是通過前十階的模態(tài)主振型分析吋以看出該機(jī)床主軸箱問題明顯，從一階到十階幾乎每階都會科主軸箱的扭轉(zhuǎn)、擺動等現(xiàn)象。主軸箱X方向和上下擺動比較明顯，而且扭轉(zhuǎn)問題突出，可知主軸箱剛度不足，易造成振動，而主軸箱振動將直接影響鏜銑粘度和銑削表面質(zhì)量，主軸箱是本機(jī)床薄弱環(huán)節(jié)和需要改進(jìn)部件。此外工作臺有上下擺動現(xiàn)象，這與工作臺和床身結(jié)合面有關(guān)，相比較此方面影響較小，為了 PJ■操作性和經(jīng)濟(jì)性考慮考慮，不對其做任何處理。主要問題還是在主軸筘上面。該加工中心也是經(jīng)過數(shù)次改進(jìn)后的成熟產(chǎn)品，但是后期經(jīng)客戶反映在加工過程中35〇Orpm、5000rpm、5500rpm、6000rpm四個轉(zhuǎn)速段機(jī)器噪聲過大且加工精度不夠的問題明顯，反復(fù)找尋原因無果。通過整機(jī)模態(tài)試驗(yàn)一系列工作并且分析該主軸箱結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，這幾個轉(zhuǎn)速正是機(jī)床前幾階的固有頻率對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。設(shè)計(jì)h的某些缺陷導(dǎo)致了加工過程中固有頻率與加工頻率相同發(fā)生了共振從而引發(fā)了該問題。該主軸箱箱體為平行四邊形結(jié)構(gòu)，在空間上平行四邊形本身就是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu), 而且外形上跟主軸座相連的裝主軸的盒子過大，于是我們針對此缺陷提出改變箱 體外形形狀，尺寸減小，把主軸箱箱體平行四邊形結(jié)構(gòu)改為三角形結(jié)構(gòu)，筋板筋 板的布置進(jìn)行加強(qiáng)，在內(nèi)部布置加強(qiáng)筋從上部貫穿到底部，增加鑄件壁厚，通過 改變外形形狀優(yōu)化結(jié)構(gòu)自身不穩(wěn)定的問題，合理的布置加強(qiáng)筋加強(qiáng)肋則可以很大 程度上的優(yōu)化剛度不足的問題，進(jìn)而提高剛度，使得機(jī)器固有頻率與加工頻率不 等，避開加工零件時的共振區(qū)，進(jìn)而提高機(jī)床動態(tài)特性達(dá)到提高機(jī)床精度的目的。在方案提出后企業(yè)有針對性的對主軸箱進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，.后續(xù)還需要對機(jī)床 進(jìn)行相應(yīng)的性能試驗(yàn)，主要包括機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)絕對振動試驗(yàn)；空運(yùn)轉(zhuǎn)相對振動試驗(yàn)； 切削抗振性試驗(yàn)；正弦絕對激振試驗(yàn)。其中機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)絕對振動試驗(yàn)是機(jī)床主軸 分別在正、反轉(zhuǎn)各級轉(zhuǎn)速下，且試驗(yàn)時主軸從低轉(zhuǎn)速至高轉(zhuǎn)速，逐級對機(jī)床主軸 箱部件在三個坐標(biāo)方向的絕對振動情況按點(diǎn)位進(jìn)行測量，并在******振動狀態(tài)下， 做出絕對振動頻譜分析。由于機(jī)床在空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的絕對振動大小直接影響到機(jī) 床零件的疲勞使用壽命和機(jī)床精度的可保持性。機(jī)床振動在一定形態(tài)上反映出機(jī) 床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，制造零件質(zhì)量水平，裝配質(zhì)量水平，它的好壞直接反應(yīng)在加工 零件的精度和表面粗糙度。空運(yùn)轉(zhuǎn)相對振動試驗(yàn)是機(jī)床主軸在各級轉(zhuǎn)速下正、反 轉(zhuǎn)時，測量主軸相對于刀架的振動，并在******幅值的運(yùn)動狀態(tài)下，做相對振動的 頻譜分析。機(jī)床主軸相對于刀架的振動大小直接影響到被加工零件的表面粗糙度 和精度，是機(jī)床主要動態(tài)性能指標(biāo)之一。切削抗振性試驗(yàn)是對短件及長試件分別 進(jìn)行極限切寬試驗(yàn)，以不產(chǎn)生顫振的******切削寬度定義極限切削寬度，試驗(yàn)過程 中用儀器監(jiān)測機(jī)床各部件的低階共振頻率。機(jī)床切削顫振試驗(yàn)是評價(jià)機(jī)床動態(tài)， 特性的主要方法之一，其好壞直接影響機(jī)床利用效率、零件加工粗糙度等。正弦 絕對激振試驗(yàn)是通過激振找出各主要部件的******動柔度和薄弱環(huán)節(jié)，并以此評價(jià) 各主要部件的動剛度是否匹配。激振試驗(yàn)與切削試驗(yàn)互為補(bǔ)充，是評價(jià)機(jī)床動態(tài) 特性的主要方法之一，通過試驗(yàn)可間接評價(jià)機(jī)床的切削抗振性，對低階共振固有 特性進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，可大幅度提高機(jī)床切削抗振能力。通過上述四種試驗(yàn)對改進(jìn) 后的機(jī)床進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，評價(jià)薄弱環(huán)節(jié)是否確實(shí)改善。遺憾的是由于時間關(guān)系， 截止到論文完結(jié)該機(jī)床的結(jié)構(gòu)改進(jìn)尚未完成，無法得到詳細(xì)的檢測數(shù)據(jù)，但是本 論文對整個試驗(yàn)理論及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、步驟的進(jìn)行、改進(jìn)的意見以及改進(jìn)后的驗(yàn) 證試驗(yàn)均做了詳細(xì)說明，可以為機(jī)床行業(yè)各工作者今后的類似工作提供借鑒參考。4.6本章小結(jié)本章先簡單介紹了對VMC1060立式加工中心進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析所需的儀器 設(shè)備，以及試驗(yàn)過程中的相關(guān)傳遞函數(shù)測試。通過模態(tài)分析軟件對傳遞函數(shù)進(jìn)行 曲線擬合，識別得到機(jī)床整機(jī)的試驗(yàn)?zāi)B(tài)參數(shù)。最后對機(jī)床的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行了簡 單分析，并提出了初步的修改意見。本文采摘自“VMC1060型立式加工中心試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析”，因?yàn)榫庉嬂щy導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明！