立式加工中心动刚性分析和实验
随着科学技术的不断进步，制造业发展迅猛，人们 对于产品的多样化要求越来越高。为满足小批量多种 类的要求，对工作母机提出高效、柔性、复合、集成功能 及低成本等性能要求［1］。高速立式加工中心是制造加工中的主要加工设备，在航空、航天、汽车、模具等制 造业中得到了广泛应用［2－4］。为保证工件高精度、高效率的加工，必须提高机床的静动态刚度，同时能达到 降低噪音、提高机床寿命的效果［5］。浙江大学对 jcs－
018 加工中心固定结合面用正弦激励法测试得出不同接触下的频率响应曲线进行测试，采用可变多面体优化的方法进行参数化建模拟合，后通过理论与实际分析验证方法的可行性［6－7］。华中科技大学的王学林和李修平等通过对焊接型 eqdl8 加工中心和铸造型pm50a 加工中心两种不同的结合面进行静动刚度分析，将有限元模拟的结果与实际结果进行比较证明精确的有限元分析与理论数据的相符性［8］。英国的s. taylor 和 s. a. tobias 学者对摇臂钻床进行模态分析，得出固有频率与试验固有频率相近，因未对结合面 的阻尼做处理而没能得出动态响应［9］。myers. a. 学者通过有限元法对立式磨床进行静动态刚度分析，证 明动刚度对加工质量有较大的影响［10］。
本文以 dvg850 立式加工中心为研究对象，用有限元法对其进行模态与谐响应分析，得到整机动刚度， 通过动刚度实验验证了结果的准确性。
1立式加工中心的结构
立式加工中心主要由床身、工作台、立柱、导轨、主轴箱等部件组成［11］，如图 1 所示。机床的主要运动为工作台在 xy 平面移动及主轴箱在立柱上上下移动。
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