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c）三阶振型d）四阶振型

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e）五阶振型f）六阶振型
图5斜床身前6阶振型
数据分析可得 ， 床身振动的位移量范围约为0.052～0.079mm ， 对于加工影响不是很大 ， 并且模态振动的固有频率最小为303.38Hz 。 根据计算得到一阶临界转速约为13652r/min ， 而该机床最高转速为4000r/min ， 远低于临界转速 ， 不会发生共振 。 说明该床身完全符合初期构想的技术要求 。

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动态性能试验验证
对于首台试制整体式床身数控车床 ， 需要对其进行动态性能试验 ， 检验其各项性能是否符合技术要求 。 同时为了验证计算的准确性 ， 对该斜床身数控车床进行切削试验验证 。 按照国家标准GB/T9061—2007和行业标准JB/T2322.1—2002要求 ， 根据机床相关参数选择刀具和试件见表3 。 试件装夹如图6所示 。
表3试验参数

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图6切削颤振试验
经过多次切削试验 ， 得到切削参数见表4 。 该机床最大切削深度可达7mm 。 并且试验中无切削颤振现象 ， 工件表面无明显振纹 ， 说明该机床的动态性能良好 ， 验证了床身有限元分析的准确性 。
表4试验切削参数

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结语
本文运用ANSYS软件对新型整体式床身结构进行了静动态分析计算 ， 证明床身最大应力区域分布在床身背部一些筋板连接处 ， 上下导轨应力很小 。 最大变形位置出现在上导轨中间稍微靠左的位置 ， 应力和变形数值都很小 ， 验证了其强度和刚度的合理性 。 同时 ， 得到了在切削中床身容易发生共振的频率范围 ， 验证了整体式床身结构的合理性 。 通过实际加工试验验证 ， 进一步证明了该床身结构的可靠和稳定 。 为该新型整体式斜床身的批量生产提供了理论和试验基础 。
本文发表于《金属加工（冷加工）》2020年第6期81-83页 ， 作者：通用技术集团大连机床有限责任公司吴慧敏 ， _本文原题：《模块化斜床身结构静动态性能研究》 。

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