机床结构动力学建模技术的研究及在MGK7350平面磨床有限元分析中的应用

现代机床向高速度、高精度、大功率和智能化方向发展,对机床动态特性的要求越来越高。 机床结构的动力学模型,是进行机床结构动态分析和动态设计的基础。而建立机床结构精确的动力学有限元模型的关键是对机床机构中结合面的动力学描述。研究工作结合杭州机床集团生产的MGK7350数控高精度卧轴圆台平面磨床展开。 本文对机床结合面特性进行了研究,重点分析了基于结合面参数的动力学模型修正法—优化参数法,就该方法,提出了边界条件转换的技术手段,避免了为模拟大质量结构自由状态所带来的不便。同时指出优化识别过程中,考虑振型对应的重要性。用该优化参数法对MGK7350平面磨床的结合面刚度参数和阻尼参数进行了识别。然后,应用大型有限元软件ANSYS,将结合面作为独立的因素参与整机的有限元建模。建模过程中,还对三维实体单元的使用及机床的网格划分进行了分析和讨论。最后,对该磨床进行了有限元模态分析及试验模态分析,通过对比,认为该整机有限元模型有较好的仿真精度,具有一定的工程应用价值。