SolidWorks卧式加工中心导轨设计验证一体化研究

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　3.模态分析
　　由于卧式加工中心床身工作台工作中存在振动不稳定的情况，所以在设计时必须对其进行模态分析。模态分析的主要任务是研究无阻尼系统的自由振动，特别是结构的固有频率，可以通过改变部件的结构质量或者形状来避开这些共振频率，或最大限度地减小对这些共振频率上的激励，从而消除过度疲劳或损坏，保证机械结构的可靠性。
　　选择频率分析算例，根据上文提出的边界条件进行设置，上述工况状态下前五阶的振型图如图5～图9。从放大比例的振型图可以看出，卧加工工作台床身的一阶模态振型是沿着Z轴弯曲变形，二阶模态振型是沿着Z轴扭曲变形，三阶模态振型是沿着Z轴扭曲变形和沿着XZ平面弯曲变形的合变形，四阶模态振型是床身左端沿着XZ平面弯曲变形，五阶模态振型是床身中段沿着XZ平面弯曲变形。四阶模态和五阶模态振型表现为结构不同部位出现鼓起状振动，表现出系统的空间固有特性。

振动本质是各阶固有振型的线性组合，其中低阶自振频率所引起的共振往往容易产生机械结构较大的应变和应力集中，高阶影响则较小，因此我们选取前五阶模态进行分析，从图中我们可以得知一阶固有频率为138.82Hz，二阶固有频率为142.34Hz，三阶固有频率为152.96Hz，四阶固有频率为180.84Hz，五阶固有频率为182.99Hz，卧式加工中心电机转速一般为1000-1500r/min，其频率为16.7～25Hz左右，可知前五阶固有频率与电机频率没有产生耦合，不会产生共振破坏。

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