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现代动力学理论认为在确定的机床结构下模态参数是固定不变的,然而,近年来国内外相继有学者发现在运行工况下数控机床模态参数会随工况温度变化而改变,对机床结构系统的动力学特性、机床各部件的热特性以及工件加工表面质量都会产生比较明显的影响。但目前运行工况下温度变化对机床动态特性的影响机制研究尚不完全清楚。本文拟通过研究数控机床整机响应和部件响应分析,结合静态敲击方法和工作台空运行自激励方法进行冷-热模态对比分析,探索在温度影响下数控机床的模态参数演变规律;再运用ODS模态分析方法求解出机床结构部件的主振模态,进而根据主振模态在温度下的变化程度判断出数控机床的热敏感部件,建立温度变化与整机结构多阶模态响应特征间的关系,揭示运行工况下温度变化对机床动力学特性的影响规律。本文的主要研究内容如下: 首先,根据一般结构动力学简化方法,将整个数控机床热模态系统简化为线性时变系统进行处理。预实验验证加速度信号和温度信号同步采集的可行性。通过锤击法和工作台空运行方法选择适合机床升温的工况参数。同时采集响应信号探索数控机床整机响应下模态参数对温度变化的演变规律。 其次,在对整机研究后,考虑到各极限位置的热载荷对各部件影响不一样。因此将采集的响应信号部件的XYZ三方向响应信号综合进行分析。由于热载荷分布差异,各极限位置的模态参数变化与整机响应分析对比。 最后,基于上述研究结果,发现无论是整机响应还是部件响应分析。机床的模态参数都随温度发生了一定的变化,但是规律不明显。利用ODS模态分析方法判断数控机床部件的主振模态,然后根据主振模态的变化量大小对机床的热敏感部件分布状况进行分析。