大型铝合金薄壁件加工过程模态试验及有限元仿真

摘要

通过锤击激振法模态试验和有限元仿真对大型铝合金薄壁件铣削时的动态特性进行了研究。结果表明,第1阶固有频率为372. 6Hz,因此当刀具齿数一定,在选择机床主轴转速时,应避开大型铝合金薄壁件的1阶固有频率以避免铣削过程中发生共振。有限元仿真分析表明,第1阶模态表现为弯曲变形,第2阶模态表现为扭转变形,第3阶模态表现为二阶弯曲变形,第4阶模态表现为二阶扭转变形,第5阶模态表现为弯曲与扭转叠加变形,最大变形量出现在第4阶。有限元分析还发现,有辅助支撑装夹下铝合金薄壁件的固有频率比无辅助支撑装夹下的固有频率增大了10%,而最大变形量则降低了10%,且无论是否加辅助支撑,铝合金薄壁件的振动形态和趋势以及最大变形量发生的位置不变。