數(shù)控銑削加工過程穩(wěn)定性分析與預測.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在高速高精加工過程中,切削振動尤其是顫振不僅嚴重降低了加工質量,而且制約著切削效率的提高。對顫振進行分析與預測是保證切削過程平穩(wěn)進行、提高加工性能的關鍵前提。目前,判別機床是否發(fā)生顫振的主要方法是通過穩(wěn)定性葉瓣圖進行描述。本文以銑削加工穩(wěn)定性葉瓣圖的解析預測方法為基礎,以數(shù)控銑床主軸-刀柄-刀具系統(tǒng)刀尖點頻響函數(shù)為對象,呈現(xiàn)了基于柔度耦合子結構分析方法(ReceptanceCouplingSubstructureAnalysis,RCS

2、A)的刀尖點頻響函數(shù)預測方法,并對銑削加工穩(wěn)定性進行了分析研究。
　　將機床主軸-刀柄-刀具系統(tǒng)分解為機床主軸-刀柄子結構和刀具子結構兩部分,分別進行建模求解?；贓uler-Bernoulli梁模態(tài)分析理論,計算刀具末端原點和跨點頻響函數(shù);結合有限元模態(tài)分析方法,分析Euler-Bernoulli梁理論求解的準確性;通過錘擊實驗方法和有限差分法得到機床主軸-刀柄子結構末端頻響函數(shù);基于RCSA方法,利用線性彈簧和阻尼、扭轉彈簧和

3、阻尼來模擬刀柄-刀具結合面間的耦合特性,得到銑削加工系統(tǒng)刀尖點頻響函數(shù)的半解析預測表達式。
　　以XHK5140數(shù)控銑床的加工系統(tǒng)為研究對象,利用錘擊實驗方法獲取機床主軸-刀柄末端以及加工系統(tǒng)刀尖點的頻響函數(shù);以刀柄-刀具結合面參數(shù)為優(yōu)化設計變量,應用MATLAB遺傳算法優(yōu)化工具箱(GAOT)對結合面參數(shù)進行優(yōu)化識別;并通過實驗研究,分析驗證了基于RCSA的刀尖點頻響函數(shù)預測結果的準確性。
　　以單自由度正交切削加工動力學模

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