“先不要改主轴参数。”
“问题不一定在主轴。”
重载切削时，刀具、主轴、摆角铣头和工件会组成一个完整振动系统。
任何一处刚度不足，都可能引发颤振。
如果只看到主轴振动升高，就认定主轴有问题，很可能换掉整套主轴也无法解决。
周野在重岳一号上布置二十八个加速度传感器。
主轴前端六个。
b轴回转体八个。
主体铸件十个。
安装接口四个。
随后使用不同规格的激振锤，对铣头进行多点敲击。
每敲击一个位置，系统便记录所有传感器的响应。
两个小时后，第一组完整模态数据建立。
重岳一号存在五组主要结构振型。
十八点二赫兹，整体摆动。
二十七点六赫兹，主轴箱弯曲。
四十二点八赫兹，b轴主体扭转。
六十八点一赫兹，主轴局部振动。
九十三点四赫兹，外壳薄壁振动。
真正与铣削激振重合的，是第三组。
b轴主体扭转。
“不是整台铣头一起抖。”
赵启明看着振型动画，“是主轴箱带着b轴回转体，在主体铸件内部左右拧动。”
“像拧毛巾一样。”
一号样机主体铸件虽然经过十一年自然时效，结构非常稳定。
但当年的设计为了安装主轴和维修内部机构，在铸件后方留下了一个很大的检修窗口。
这让主体形成接近U形的开放结构。
普通切削时没有问题。
切削功率达到八十千瓦以后，开放区域的抗扭刚度不足。
铣削频率又恰好接近四十二点八赫兹。
两者相遇，振动被迅速放大。
“把检修窗口封住？”
北川项目人员问。
“直接焊接不行。”
赵启明摇头，“主体是大型铸铁件。”
“焊接会产生新的应力和热变形。”
“而且以后主轴和电机无法维修。”
“做可拆卸预紧框架。”
周野在检修窗口外部增加四根高强度斜向拉杆。
上下两端通过大型连接座固定。
液压张紧器给拉杆施加预紧力。
四根拉杆相互交叉，将原本开放的U形结构变成闭合桁架。
需要维修时，可以卸载预紧力后拆除。
不需要对铸件进行焊接。
第一版模型完成。
主体扭转刚度提升百分之三十七。
固有频率从四十二点八赫兹，提高到五十一点二赫兹。
仍然不够。
铣头在不同转速和不同刀具齿数下，可能产生接近五十一赫兹的激振。
只是把共振位置从一个危险区域移到另一个区域。
“拉杆位置向外移动。”
“增加力臂。”
第二版结构中，连接座从检修窗口边缘移动到主体两侧加强筋。
同样预紧力下，抗扭效果更明显。
固有频率提高到五十六点七赫兹。
第三版采用双层交叉结构。
刚度还能继续提高。
重量和安装复杂度却大幅增加。
系统综合验证后，第二版最合理。
【主体预紧桁架方案完成】
【扭转刚度提升：64%】
【一阶扭转固有频率：56.7赫兹】
【新增结构重量：384公斤】
【主体最大附加应力：安全】
【方案综合完成度：88%】
四根高强度拉杆开始制造。
材料采用高强度合金钢。
两端连接座则按照铸件表面实际形状单独配磨。
任何一个接触面存在空隙，预紧力都无法均匀传入主体。
三天后，预紧桁架安装完成。
液压张紧器分四次加载。
百分之二十五。
百分之五十。
百分之七十五。
百分之一百。
四根拉杆预紧力差控制在百分之一以内。
模态测试重新进行。
实际扭转固有频率，五十五点九赫兹。
与计算值相差不到一个赫兹。
八十千瓦重载切削再次开始。
原本迅速放大的四十三赫兹振动消失。
主轴振动值保持在一点二毫米每秒。
加工表面没有出现鱼鳞纹。
第一轮通过。
切削功率继续提高。
九十千瓦。
振动值一点六毫米每秒。
表面纹理依旧合格。
一百千瓦。
铣头开始出现新的低沉声音。
振动值上升到二点三毫米每秒。
没有超过安全限值。
但工件表面出现轻微周期纹路。
频率不是四十三赫兹。
而是五十六点一赫兹。
刚刚提高后的主体固有频率，又与新切削工况接近。
“继续提高刚度？”
赵启明问。
周野摇头。
“不能每遇到一个频率，就继续加钢材。”
“刀具、转速和切削参数会不断变化。”
“我们不可能让结构避开所有频率。”
“既然共振无法全部避开，就让它即使遇到，也振不起来。”
提高固有频率，只是第一步。
接下来，必须增加阻尼。
……