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PCB多轴数控钻机高频振动分析
在数控系统中，为了保证进给单元的进给精度，必须采用全闭环控制系统，因此反馈检测环节是必不可少的。反馈检测元件本身的误差和被检测量的偏差很难区分，反馈检测元件的动态精度常常严重影响反馈检测的精度。现在PCB数控钻机的电主轴转速可以达到20万转/分钟，电主轴提供了高频激励源，此高频振源影响了反馈检测元件的动态精度。本文使用LMS振动测试系统及模态分析方法，解决了机床精度检测元件的高频共振问题。
3、光栅尺游动座的设计改进及有限元模态分析
对光栅尺游动座进行装配状态下的有限元模态分析，分析时只在连接部分施加约束，X轴向自由、其它方向约束。仿真结果表明，游动座原有设计结构件的第2阶模态频率与电主轴9万转的激励频率相近，容易受到激励而产生共振，因此要改进设计。考虑到电主轴的最高转速是18万转，对应的频率是3000Hz，为了避免共振的发生，应将光栅尺游动座的模态频率提高到3000Hz以上，结构件改进前后有限元模态分析结果如表2所示。
表2 光栅尺游动座结构改进前后有限元模态分析
4、改进后的振动响应
由测试曲线（如图5所示）可以看出，振动幅值减小到改进前的1%左右，电机啸叫问题得到了解决。
图5 改进后游动座的振动响应谱（X轴向）
5、结论：
本文使用LMS动测试系统，对机床光栅尺游动座进行了工作状态下的振动响应测试和锤击激励下的模态测试，找到了机床结构件共振原因，并使用有限元分析手段对改进的结构件进行了模态分析，避开了机床的工作频带。
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