基于压入效应的切削过程阻尼建模与实验研究

发布时间：2021-04-01 14:15

　　过程阻尼效应广泛存在于切削加工过程中,被认为主要来源于刀具后刀面和工件已加工表面波纹之间的相互作用,其对切削动力学和颤振稳定性有着重要影响,特别是能提升低速区域的稳定性,因而对于提升航空材料（如铝合金、钛合金、镍基高温合金等）低速下的加工效率有着积极作用;同时过程阻尼效应也会影响切削力的大小,考虑它的影响会有利于提高切削力的预测精度。过程阻尼建模和辨识工作一直以来都是金属切削颤振稳定性领域中的研究难点。由于缺乏实际评估过程阻尼的模型,通常在颤振稳定性分析中忽略过程阻尼的影响,导致加工稳定性预测不准确,难以有效的利用过程阻尼效应指导航空材料高效加工,制约着航空发动机零件制造效率的提升。为深入评估过程阻尼效应对切削稳定性的影响,本文基于压入效应对切削加工中的过程阻尼进行了建模,对过程阻尼的模型参数开展了实验辨识研究,同时对考虑过程阻尼的稳定性进行了预测,从机理建模、实验辨识和稳定性预测上全面系统地分析过程阻尼对颤振稳定性的影响。本文取得了如下创新性成果:1.后刀面压入效应是过程阻尼的主要来源,而压入体积是影响压入效应的关键因素。运用解析积分方法和数值积分方法,建立了改进的考虑后刀面磨损的压... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

切削实验装置图

图 3-6 硬质合金刀片和刀杆示意图表 3-1 刀片几何尺寸边长 厚度 前角 后角 材质22 mm 4.76 mmo0o11硬质合金257B 块状测力仪 (b) 电荷放大器 (c) 图 3-7 测力仪、电荷放大器和 NI 信号采集设备

图 5-1 工件尺寸示意图长度为 250 mm，上面的螺旋宽度为 1具是沿着工件上的螺纹走刀，切削过后一刀的影响，从而达到了避免再生效数辨识的影响。，想要辨识得到机床加工系统在切削时的结构阻尼和加工系统在切削中的 5.3.1 节中运行模态辨识方法得到，而。地分析加工系统的稳定性，我们设计了进给方向

【参考文献】：
期刊论文
[1]钛合金铣削加工中的过程阻尼效应[J]. 李欣,赵威,李亮,何宁.  振动工程学报. 2015(02)
[2]钛合金Ti6Al4V铣削加工过程阻尼模型稳定性预报[J]. 杜红,黄胜勇.  黑龙江科技大学学报. 2014(06)
[3]过程阻尼对铣削系统稳定性的影响[J]. 李欣,李亮,何宁.  振动与冲击. 2014(09)

博士论文
[1]铣削加工时滞及过程阻尼效应研究[D]. 李欣.南京航空航天大学 2015
[2]铣削动力学—稳定性分析方法与应用[D]. 丁烨.上海交通大学 2011

硕士论文
[1]考虑模态耦合与过程阻尼的钛合金铣削稳定性及表面位置误差研究[D]. 李钟昀.大连理工大学 2017
[2]基于切削自激励的机床切削过程阻尼实验辨识方法研究[D]. 闫睿智.华中科技大学 2016
[3]圆弧刃铣刀铣削淬硬钢过程阻尼建模及稳定域确定[D]. 马卉.哈尔滨理工大学 2016
[4]考虑非线性过程阻尼的铣削过程动力学建模及仿真分析[D]. 夏磊.湖南工业大学 2015
[5]考虑过程阻尼的铣削稳定性建模及仿真分析[D]. 董亚峰.湖南工业大学 2015
[6]基于过程阻尼的铣削加工薄壁件颤振稳定性及参数优化研究[D]. 赵慧楠.东北大学 2015
[7]过程阻尼对车削稳定性的影响[D]. 侯峻峰.东北大学 2014



本文编号：3113475