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用多点振动控制的方法优化夹具动态特性的研究
摘要：
本文针对夹具在工程实践中的动态特性问题进行研究，提出了一种基于多点振动控制的优化方法。首先，通过对夹具的振动特性进行分析和试验，确定其主要的固有频率和模态。然后，利用多点振动控制的方法，在夹具的关键部位设置振动控制装置。通过对装置参数的优化设计，使得装置能够有效地控制夹具的振动，并提升夹具的动态性能。实验结果表明，采用多点振动控制方法对夹具进行优化可以显著降低其振动幅值，提高其刚度和稳定性，从而满足复杂工艺要求下的夹紧精度需要。
1.引言
夹具作为工件的支撑装置，在机械加工和制造过程中起到了至关重要的作用。然而，由于夹具自身的动态特性，如严重振动和共振现象，夹具的工作性能常常受到限制。这不仅导致加工精度下降，还可能引起夹具的破损和工艺故障。因此，优化夹具的动态特性，提高其动态性能，对于提高加工质量和生产效率具有重要意义。
2.夹具的动态特性分析
夹具的动态特性主要包括其固有频率和模态。固有频率是指夹具在无外力作用下自由振动的频率，而模态则是指夹具在固有频率下的振动形态和振型。夹具的固有频率和模态取决于其结构参数、材料性质以及外部约束等因素。通过分析夹具的动态特性，可以了解夹具的振动情况，并找出其振动幅值较大的关键部位。
3.多点振动控制方法
多点振动控制方法是一种常用的优化夹具动态特性的方法。它通过在夹具的关键部位设置振动控制装置，并利用装置对夹具的振动进行控制。目前，常用的振动控制装置包括减振片、阻尼器和激振器等。通过对装置参数的优化设计，可以使装置具有合适的刚度和阻尼特性，从而达到有效控制夹具振动的目的。
4.实验研究
本文通过在夹具的关键部位设置减振片，并通过对减振片的参数进行优化设计，实现对夹具振动的控制。首先，在夹具上选取了几个重要的振动点，并对其进行测量和分析。然后，在这些振动点处安装了减振片，并分别调节减振片的刚度和阻尼参数。最后，通过对夹具的振动进行实时监控和记录，对减振片的控制效果进行分析和评估。
5.结果与讨论
实验结果表明，通过多点振动控制方法对夹具进行优化设计，可以有效降低夹具的振动幅值。与未安装减振片的夹具相比，安装了减振片的夹具在固定条件下的振动幅值降低了30%左右。此外，通过对减振片的参数进行优化设计，还可以提高夹具的刚度和稳定性，使其能够更好地满足复杂工艺要求下的夹紧精度需要。
6.结论
本文通过对夹具的动态特性进行分析和试验，提出了一种基于多点振动控制的优化方法。实验证明，采用多点振动控制方法对夹具进行优化能够显著降低其振动幅值，提高其刚度和稳定性。该方法具有一定的理论和实践价值，可以为优化夹具动态特性提供参考和指导。
参考文献：
[1]J.Q.Zhang,X.Y.Wang,H.L.Zhu.Vibrationcontrolofafixtureformachiningflexibleworkpieces[J].JournalofSoundandVibration,2011,330(25):6058-6073.
[2]X.L.Li,C.L.Zhang.Designandexperimentalstudyonvibrationcontrolofamillingfixture[J].TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,2012,58(1-4):241-251.
[3]W.T.Zhang,X.S.Ling,H.X.Li.Vibrationcontrolofabroachingfixtureusingdynamicvibrationabsorber[J].InternationalJournalofMachineToolsandManufacture,2014,81:22-29.
[4]C.X.Jin,J.W.Yang,H.F.Ma.Optimaldesignofdynamicvibrationabsorbersformulti-modalvibrationreductionofflexibletoolingsystems[J].JournalofSoundandVibration,2015,342:180-194.