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前言：

隨著木工技術(shù)的發(fā)展，人們對木材加工精度以及工作環(huán)境的要求逐漸提高立式木工加工中心作為木材加工中廣泛使用的木材加工機械，目前存在的主要問題是較大的振動和噪音，導(dǎo)致加工精度和效率降低，危害操作人員的健康[1]因此，在木工加工中心的設(shè)計中，通過對加工中心結(jié)構(gòu)進(jìn)行動態(tài)特性分析，改善加工中心設(shè)計中存在的薄弱環(huán)節(jié)，提高加工中心的抗振性能和加工效率，有著重要的研究意義

ODS 工作振型的概念最早是由文獻(xiàn)[2]在 1987 年提出的，它表示被測系統(tǒng)在工作狀態(tài)下的某些特定的時刻或頻率下，結(jié)構(gòu)上兩點之間或多點之間的振動，或者一點相對其他點的振動狀態(tài)文獻(xiàn)[3-8]利用理論分析及試驗測試方法對車輛壓縮機電機以及機械結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了振動分析，并取得了一定的研究成果

采用ODS工作振型試驗方法對E-305S立式木工加工中心振動信號進(jìn)行采集與分析，通過6個加速度傳感器同時測量加工中心在不同轉(zhuǎn)速下XYZ三向的振動情況，記錄固定參考點與移動測量點的響應(yīng)信號，通過信號處理得到加工中心在工作狀態(tài)下的振型及頻率

2 ODS試驗理論及試驗方案

2.1 ODS定義及理論

ODS定義為結(jié)構(gòu)在一定頻率下的振動變形分析，即結(jié)構(gòu)上兩個或兩個以上點的受迫振動，特定頻率下的點的運動產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)振動變形[9]ODS試驗時為獲得準(zhǔn)確地工作振型，采用結(jié)構(gòu)上某一固定點的響應(yīng)近似地代替結(jié)構(gòu)所受到的動力載荷，移動其他傳感器采集其余測點信號，由此引入復(fù)傳遞率的概念[10]

根據(jù)傳遞率與每個測點的自功率譜得出所有點的變形值，獲得結(jié)構(gòu)在實際運轉(zhuǎn)下的工作振型采用復(fù)傳遞率矩陣代替模態(tài)分析中的傳遞率矩陣，使用模態(tài)分析軟件來處理試驗數(shù)據(jù)加工中心試驗方案試驗測試系統(tǒng)主要包括加速度傳感器數(shù)據(jù)采集器信號調(diào)理儀和PC機數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)為安裝南京安正軟件有限公司開發(fā)的振動動態(tài)信號采集分析系統(tǒng)，根據(jù)加工中心模態(tài)分析結(jié)果，擇工作臺右上角271點作為固定測量點，試驗加工中心的測點布置線框圖和ODS試驗測試現(xiàn)場，如圖1所示

試驗時采用環(huán)境激勵方式，分析頻率設(shè)置為 1000Hz，系統(tǒng)的采樣點數(shù)設(shè)置為2048 測試固定點及測量點均使用三個加速度傳感器對三向同時進(jìn)行信號采集試驗時對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行平均處理來計算頻響函數(shù)，試驗取2次平均試驗對固定參考點及移動測量點的加速度信號均添加漢寧窗（Hanning）來減少泄露誤差

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結(jié)束語：

（1） ODS試驗方法多用于大型結(jié)構(gòu)的工作振型分析，通過研究表明， ODS試驗方法適用于木工方面中小型復(fù)雜機械結(jié)構(gòu)的振動分析（2）通過ODS試驗得到的工作振型及模態(tài)參數(shù)與有限元分析固有頻率范圍相對比，找出木工加工中心存在的薄弱環(huán)節(jié)，為木工加工中心的優(yōu)化設(shè)計提供意見（3）通過對加工中心空轉(zhuǎn)以及切削深度2mm兩種工作狀態(tài)下的ODS試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，考慮到切削過程中試驗條件的局限性以及安全性，空轉(zhuǎn)ODS試驗可以滿足試驗要求（4）對加工中心薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，優(yōu)化后加工中心切削方向上剛度得到增強，通過優(yōu)化前后有限元結(jié)果對比，改善了部分薄弱模態(tài)振型，提高了加工中心的整機動態(tài)性能

伯特利數(shù)控是一家集銷售、應(yīng)用及服務(wù)于一體的公司。產(chǎn)品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機、石墨機、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機床的生產(chǎn)工廠設(shè)在廣東省東莞市，目前其生產(chǎn)的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務(wù)！

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立式木工加工中心動態(tài)特性試驗及結(jié)構(gòu)優(yōu)化

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