车床的动态特性主要是指车床抵抗振动的能力,包括其抗振性和稳定性。随着车床向高速化、精密化、高效能等方向发展,对车床加工性能的要求不断提高,进而对车床的动态性能的要求也愈来愈高,因此有必要对车床进行动态特性试验。 本文以柔度频率特性鉴定车床动态特性为基本原理,以脉冲激振为试验方法,设计并实现了一个相对简单的车床动态验收系统。该系统的硬件部分以通用计算机为核心,包括脉冲锤、电荷放大器、压电式传感器、采集卡等;软件部分为采用C++语言自行开发的专用程序,包括以下功能模块:数据采集、信号分析与处理、波形显示、文件存储等。整个系统实现了脉冲激振力信号及由此而产生的位移响应信号的采集、数据文件的存储、时域波形的显示、频谱图的显示,进而得到车床动柔度的最大负实部,以此作为评判车床动态性能的指标,最大负实部越大,车床的动态性能越差。 为了验证该系统的准确性和可靠性,在C618K-3型普通车床上进行了脉冲激振试验,根据BAS及UMIST标准推荐,模拟切削力方向激振,在吃刀方向上拾振,对装夹于车床卡盘上的φ70mm×120mm的工件正中央处激振,最后求出交叉动柔度,并依此来判断车床动态特性。结果表明:本系统测得的结果和专业的动态分析仪测试的结果基本相同。 本系统由于采用了通用计算机和自行编写的专用分析程序,较之昂贵的专业动态分析仪,试验费用可以少许多。用该系统来评估车床动态特性,给用户了解、鉴定车床综合性能以参考是可行的。