面向模具光整加工的气压砂轮抛光技术,能够提高加工效率,提升加工质量。基于六自由度机器人控制的气压砂轮的抛光技术,可以有效地去除模具表面加工痕迹,从而获得高品质的模具表面。本文基于前期研究成果,运用模态分析技术对气压砂轮抛光工具的结构特性进行了深入研究,首先确定了气压砂轮抛光工具结合部的等效动力学参数,建立气压砂轮抛光工具的有限元模型;其次通过ANSYS对到气压砂轮抛光工具的有限元模型进行模态分析,并利用锤击法对其进行实验验证;然后建立气压砂轮抛光工具主轴动力学模型并依据理论原则进行简化,得出相应的力学计算模型,对其进行模态分析后,计算相应的临界转速;最后对应力刚化效应、旋转软化效应及两者综合效应下对主轴动频的影响进行研究分析,得到用于动频近似计算的经验公式。本文具体工作如下:(1)运用等效刚度和等效阻尼模拟气压砂轮抛光工具的结合部,在ANSYS中建立结合部有限元模型,计算出气压砂轮抛光工具整机螺栓结合部的等效刚度和等效阻尼参数,建立气压砂轮抛光工具组合结构有限元模型,对其进行自由模态和约束模态的分析。(2)针对气压砂轮抛光工具设计相应的模态测试实验系统,采用锤击法得到气压砂轮抛光工具的各阶模态频率和阻尼比,与有限元分析结果进行比较,验证有限元模型的准确性。(3)建立基于特征尺寸的气压砂轮抛光工具主轴转子的三维实体模型,对其进行简化处理,得到相应的动力学分析模型。基于动力学模型的模态分析,通过临界转速的计算公式计算相应阶次的临界转速值。(4)研究应力刚化效应、旋转软化效应以及两者同时存在下对主轴各阶动频的影响,研究结果表明应力刚化效应对动频的影响大于旋转软化效应,二者同时存在时,主轴转子各阶次动频均会随着转速的加快而增大,推导得到用于动频近似计算的经验公式。