机床模态测试技术的应用

机床的模态测试技术应用越来越广泛,机床模态测试技术主要应用方向为:建立机床的动力学模型进行动态特性分析、机床的稳定分析以及在线监测。对现在常用到的模态测试的原理进行了介绍。机床模态测试技术主要包括三方面内容:激励、测量和分析,由实测激振力和振动响应求出频率响应函数后,根据频率响应函数与模态参数之间的关系式,经过分析计算振动系统的模态参数,建立机床的动力学模型,用于对机床进行动力学分析。对机床模态测试技术的应用进行了总结,对机床模态测试的流程进行阐述。     

双机驱动振动系统同步运转的稳定性

针对双机驱动振动系统同步运转的稳定性问题,建立了振动系统的动力学模型,对系统进行了非线性动力学分析.通过对系统参数进行无量纲化处理,得到了振动系统的频率俘获方程和系统实现自同步运转稳定性的条件,计算出了自同步运转的稳定域.根据自同步运转稳定性的条件和稳定域对系统进行优化设计,调整了振动系统的参数.仿真结果表明振动系统实现了速度同步和相位同步,达到了稳定的自同步状态,验证了自同步运转稳定性条件和稳定域的正确性,证实了优化设计的有效性.     

双机驱动振动系统同步运转稳定性的研究

为了研究双机驱动振动系统同步运转的稳定性问题,建立了振动系统的动力学模型,对系统进行了非线性动力学分析.通过对系统参数进行无量纲化处理,得到了振动系统的频率俘获方程和系统实现自同步运转稳定性的条件,计算出了自同步运转的稳定域.根据自同步运转稳定性的条件和稳定域对系统进行优化设计,调整了振动系统的参数.计算机仿真结果表明振动系统实现了速度同步和相位同步,达到了稳定的自同步状态,验证了自同步运转稳定性条件和稳定域的正确性,证实了优化设计的有效性.     

专用螺杆数控铣床的动态性能分析

以双铣刀螺杆专用数控铣床为研究对象,利用labVIEW软件和NI数据采集卡等采集机床振动信号,在Matlab软件中采用复模态指示函数法对机床进行试验模态分析,得出其固有频率和相关振型,对比有限元分析结果表明:机床横向振动是影响螺杆加工精度的主要因素,在机床设计时应予考虑.     

曲柄式压力机的噪声特性及其降噪的试验研究

本文以降低机器噪声为目的,试验研究了曲柄式压力机在不同运转状态下的噪声特性.在运用自回归谱分析方法处理和分析机床原始状态的噪声信号和振动信号的基础上,明确了机床的激振源和噪声源.据此,提出了确定的降噪途径和措施,并在机床现有结构和制造的条件下,采用了减振降噪装置,从而有效地降低了机床的噪声.试验验证的结果表明,机床原始噪声谱中主要频率的噪声功率谱密度都得到了明显的抑制,机床的噪声量级也达到了我国现行锻压机床噪声标准中的一级品水平.     

超高速外圆磨床动态性能分析及诊断

实验振动测试可以评价机床的抗振性能并对机床的振动情况做出分析诊断,因而成为解决机床振动问题的关键手段之一.针对某超高速外圆磨床的振动问题,采用实验振动测试技术,制定测试方案并实施.通过对测试数据的分析和诊断,确定了振动产生原因,并据此给出振动控制建议,最终解决磨床振动问题.     

传动系统的扭振模态及其数学模型

分析了机床进给进行系统的传动特点以及进给传动系统引起机床运行时的振动特性。主要讨论了机床进给传动链中，单支当量扭转振动系统的计算模型及其建立方法。     

基于振动信号时域分析法的铣齿机故障诊断

高速干切数控螺旋锥齿轮铣齿机在铣齿加工过程中存在振动现象明显、稳定性差、加工精度低,所加工的工件齿面有振纹等技术问题。为了解决这些问题,通过对铣齿机的结构和切削受力进行分析,建立了铣齿机刀具主轴系统的振动模型。依据振动模型设计了基于铣齿机的振动测试实验方案;并完成了振动信号的采集。在信号处理中,为了从实验数据中解析出故障特征信息,采用了时域分析法中的波形诊断方法和数值分析诊断方法。根据振动信号的时域分析结果,得出了机床产生振动的根源,即机床主轴存在轻微的不平衡、主轴前轴承存在损伤和刚度不足的问题。研究结果为机床结构的优化设计提供了参考依据。     

机床动态性能测试方法的研究

从工程的实际需要出发,对数控机床的振动测试的流程进行了探索,并以杭州机床某数控铣床为例,围绕机床整机振动测试实验,进行了详细的阐述与说明,并对实验数据进行了分析.     

脉冲激振法用于机床模态分析的研究

本文从复模态理论出发,探讨了在机床模态分析中,应用脉冲激振法激励机床时的一些问题。监用此法对 C336K-1回轮式六角车床进行激励和模态分析。通过付里叶分析系统的模态动态显示(可见录象),形象地演示了机床13阶整机的振动模态和主轴箱、六角头、床身和拖板等4个主要零件的分离振动模态。并清楚地反映了机床在结构上存在的问题。     

双线性时间序列建模在工程中的应用

采用“反复残差法”可对一些较为简单的双线性时间序列进行拟合，建立相应的双线笥差分模型。机床爬行是一种非线性自激振动现象，通过对试验结果的观察，发现机床爬行表现出双线性特征，实测信号的建模及其非线性特征分析说明双线性时序分析为研究机床爬行等工程中出现的非线性现象了一个有用的工具。     

电主轴振动加速度信号特征提取

针对电主轴振动加速度信号存在噪声问题,本文研究了利用小波理论进行电主轴振动加速度状态信号的监测处理方法．介绍了电主轴的基本概念和简单结构;分析认为小波理论非常适合电主轴振动加速度状态信号的处理,它是非常重要的理论基础;阐述了小波基本理论以及Mallat算法;最后针对电主轴加速度信号,利用小波理论分析了信号与噪声呈现的不同特性,进行小波逆变换重构信号,解决了加速度信号去噪和恢复,这样可以准确提取电主轴的振动运行状态信息,为科学研究和数控系统的决策和控制提供了很好的依据．     

机床热特性优化研究综述

随着精密加工技术的发展,探究机床各部件生热对精密加工的影响,以提升机床加工精度及精度稳定性成为当前研究重点。本文介绍了精密机床热特性的内、外环境影响因素及控制优化方法,从车间及其机床热环境、结构设计、冷却方式、热误差补偿技术4个方面展开,分析了现代精密机床中误差防止及误差补偿中使用的热设计措施,并针对现有机床温度分布不均、换热效果较差等特点,运用帕尔贴、碳纤维、相变微胶囊材料,结合传热学知识原理,提出了未来解决机床重要部件温升的可发展关键技术方案,以资参考。     

基于解析方法的机床运动创成

提出以刀具类型和被加工表面的几何信息为输入，通过解析求解机床运动方案的设计方法。利用该方法可以突破传统的机床运动形式，创成出新型式机床。以平面曲线加工为例，给出了所有两自由度机床的运动方案。     

基于时间序列算法的数控机床热误差建模及其实时补偿

提出了一种基于时间序列算法的机床热误差建模方法.通过时序算法综合分析软件,对实测的热误差数据进行预处理、模式识别、模型参数估计、循环定阶判别以及模型整合,建立表征机床热误差变化规律的实时补偿模型,并通过判别温度变化趋势,实时调整模型迭代系数.通过实时补偿系统,利用所建立的热误差补偿模型对数控机床的热漂移误差进行实时补偿加工.结果表明,工件的径向尺寸误差从补偿前最大的112μm降低到7μm,机床加工精度和稳定性大幅度提高.     

机床加工精度的自适应控制

本文采用直接检测加工区域误差的全环控制方法,分析了加工误差与测量信号的关系及加工误差的表现形式;对机床加工精度的控制(尺寸精度与形状精度);首次提出了用趋势性差分方程描述加工误差;应用自适应控制理论,确定了模型结构形式;并通过在线辨识系统参数,设计了系统的自校正调节器。在实际加工过程中,取得了较为满意的结果。本文为提高数控机床的加工精度提供了一套行之有效的方法,同时也为研究机床加工过程,建立综合性数学模型提供了一条可行的途径。     

可重配置的微小型刀库控制系统

设计了一种应用于数控机床的可重配置微小型刀库控制系统.通过在机床控制器和自主式刀库控制器之间建立信号交互、传送控制和反馈信息,实现模块扩展,完成了可重配置的刀库控制系统设计方案,包括软硬件方案及外围的辅助系统,使刀库在不同的数控机床上可以任意配置.由于刀库系统具有独立的控制器,使得刀库控制中的一些高级功能十分容易实现,扩展了对刀库的控制能力.     

机床固定结合面等效刚度系数和阻尼系数的研究

研究了确定机床固定结合面的等效刚度系数和等效阻尼系数的新方法。采用迭代计算和动态测试相结合的方法，在多种不同结合面条件下进行了实验和计算，得到了大量的实用数据，并且建立了机床固定结合面的等效参数通用数据库。     

车床的在线识别

此文介绍在线识别法建立机床数学模型的研究结果。阐述了在线识别的原理、方法和过程。