机床导轨结合面动刚度参数修正优化.pdfVIP

业信 DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2012．09．020 机床导轨结合面动刚度参数修正优化 周 翔 ，魏 昕 (广东工业大学机电工程学院，广东广州 510006) 摘要：日前，有限元方法已经广泛应用于机床分析及优化设计之中，有限元模型的 确性会对静动态分析产生巨大的影响．模 态试验测试方法可以用于检验并修正模型。以某数控雕铣机为分析对象，将模态试验与有限元计算相结合，基于模态试验的动 态参数测试结果，利用ANSYSWorkbench有限元分析软件进行多 目标优化设计，修正导轨结合面刚度参数，使矫正后的有限元 模型更为准确地描述机床的动态特性。 关键词：模态试验；有限元分析 ；参数修正；结合面刚度 中图分类号：TP391．77 文献标识码 ：A 文章编号：1009—9492f2012109—0067—04 StiffnessParametersModificationandOptimizationoftheGuideW ay JointSurfaceontheMachine ZHOUXiang．WEIXi“ (FacultyofElectromechanicalEngineering，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China) Abstract：Atpresent，thefiniteelementmethodhasbeenusedwidelyinmachinetoolanalysisandoptimizationofdesign，theaccuracy ofthefiniteelementmodelwillhaveseriouseffectsuponstaticanddynamicanalysis．Modaltestmethodcanbeusedtotestandeorreetthe mode1．ThispaperusedaCNCcarvingthemillingmachineasanalysisobject，modaltestcombinedwithfiniteelementmethod．Basedon thedynamicparameterstestresultsfrom modaltest，usedANSYSWorkbenchtorealizemulti—objectiveoptimizationdesign，and correctedthejointsurfacestiffnessparametersoftheguideway，tomakesurethecorrectedfiniteelementmodelcanaccuratelydescribe thedynamiccharacteristicsofthemachinetoo1． Keywords：modaltest；finiteelementanalysis；parameterscorrection；jointsurfacestiffness 0引言 学模 型 ，就必须获得合理的结合部动力学参 在机床结构设计中，结构的动态特性越来越 数。国内学者多数将导轨结合部认定为关键结 受重视。结构的模态参数可以通过试验方法或有 合部，在动力性模型中简化成弹簧阻尼器 ，并 限元计算方法分析获得。对样机的试验测量给出 对其刚度参数进行识别，而将螺栓结合部假设成 的仅仅是结构在试验状态下的信息，而有限元模 绑定接触 0。 型分析虽然可预测机床结构在各种载荷与边界条 导轨结合面刚度可分为静刚度和动刚度151。 件下的动态特性，但它的可靠性常常不能得到保 有限元模