Гармонический анализ порталов тяжелых продольно-фрезерных станков типа «Гентри» с помощью МКЭ

Abstract

С помощью метода конечных элементов проведено виртуальное динамическое испытание порталов двух тяжелых продольно-фрезерных станков типа «Гентри». К шпинделю прикладывалась круговая горизонтальная сила и осциллирующая вертикальная сила. Построены амплитудно-частотные характеристики, выявлены возбуждаемые резонансные моды (М1, М2, М4). Показано подобие динамического поведения обоих станков. Выявлены эффекты антирезонанса и перекрестной деформации. Найдены три пригодных для фрезерования диапазона частот – дорезонансный, межрезонансный и зарезонансный. Показана возможность снижения веса у станков, предназначенных для высокоскоростной обработки. = Dynamic FEA simulation of portals for two heavy gantry-type milling machines is provided. Rotary horizontal force and vertical oscillating force were applied to the spindle. FRFs were calculated. Excited eigenmodes (M1, M2, M4) revealed. Similarity and stability of both machine dynamic behavior was showed. Effects of antiresonance and crosstalk deformation are detected. Three appropriate for machining frequency ranges (pre-resonance, inter-resonance, post-resonance) are founded out. Possibility of mass reduction for HSM-aimed machines is showed.