铣削加工颤振试验设计及其应用

发布时间：2021-10-27 11:20

　　机械装备制造业是国民经济和国防工业发展的基础,高速-高精数控装备已经成为现代机械制造业中最重要的组成部分,然而阻碍高速-高精制造装备发展有一个重要的因素就是加工颤振,颤振会严重影响加工的效率和质量,对加工颤振的分析与预测是保证加工稳定的前提。本文对铣削加工颤振试验方面进行了研究,探索了加工颤振的各种影响条件,设计了系列的铣削颤振试验;关于颤振监测、抑制的方法也进行了学习和研究。结合铣削颤振试验和颤振监测模块提出了一种稳定性叶瓣图快速检测方法;结合颤振的在线监测、抑制方法实现了一套颤振的在线抑制方法。本文内容主要工作分为以下几个方面:设计了铣削加工颤振试验包括:变切深加工试验,铣削参数影响颤振试验,铣削加工参数区域扫查试验。试验的目的分别是:进行典型的颤振试验,观察颤振的特点以及采集加工数据;在变切深能够提供有效颤振产生的条件的基础上,探索了其他各种切削参数对颤振发生的影响;进行铣削参数区域的扫查,能够比较全面的探索总结各种参数对加工稳定性的影响。颤振在线监测方面:对于稳定阶段、过渡阶段、颤振阶段的各段信号进行了相关时域、频域分析,对信号的特征进行了确定分析其变化特征。对前述试验的信号使... 

【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】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

动态铣削模型

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文在数控机床铣削加工过程中，振动系统主要由机床主轴、刀具和工件组成，为了充分了解铣削加工振动系统的动态特性，能够用于有效地预测铣削过程的加工稳定性，因此设计进行了模态试验。选用 Dytran 公司型号为 5800B4T 的脉冲锤，Dytran 公司型号为 3224A1 的超小型加速度传感器，将加速度传感器贴在刀尖处，图 2-3 为两次颤振实验对应机床的模态试验现场图。

（b）传声器（c）数据采集仪图 2-7 试验使用的仪器 变切深试验1）变切深试验设计为了能够获取有效的颤振现象和典型的颤振振动信号，需要确定一个能够产铣削条件。在前述的铣削加工稳定性叶瓣图，可以知道铣削的稳定性主要跟和轴向切深相关。铣削稳定性和主轴转速的关系是非线性的，很难确定某个定能够产生颤振；但是和轴向切深的关系是线性的，当切深增加到足够大，肯工颤振的发生。因此能够选择在一定的主轴转速、侧吃刀量的情况下，增加轴够产生有效的加工颤振。设计了标准的加工工件，材料是牌号为 7075 的航空硬铝，工件长度为 120mm

【参考文献】：
期刊论文
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[3]采用小波包能量熵的铣削振动状态分析方法研究[J]. 张智,刘成颖,刘辛军,张洁.  机械工程学报. 2018(21)
[4]基于小波包分解和奇异谱分析方法的立铣加工颤振监测[J]. 王二化,吴波,胡友民,杨叔子.  机床与液压. 2016(17)
[5]基于小波包及Hilbert-Huang变换的数控铣削颤振诊断技术[J]. 李尧,刘强.  计算机集成制造系统. 2015(01)
[6]铣削颤振稳定域叶瓣图确定方法研究[J]. 迟玉伦,李郝林.  振动与冲击. 2014(04)
[7]铣削过程稳定性分析的时域法研究进展[J]. 丁汉,丁烨,朱利民.  科学通报. 2012(31)
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[9]基于频响函数的高速铣削颤振稳定域快速分析与研究[J]. 李忠群,刘强.  制造技术与机床. 2008(04)
[10]应用小波研究动态铣削力及预报铣削颤振[J]. 石莉,贾春德,孙玉龙.  哈尔滨工业大学学报. 2006(10)

博士论文
[1]切削加工过程中颤振的监测与识别方法研究[D]. 邵强.大连理工大学 2010

硕士论文
[1]薄壁件加工稳定域建模及颤振监测方法研究[D]. 周帅.大连理工大学 2017
[2]数控铣削加工过程稳定性分析与预测[D]. 王军.华中科技大学 2013
[3]经验模态分解在切削颤振分析与监测中的应用研究[D]. 程瑶.华中科技大学 2013
[4]铣削系统动力学建模及稳定性分析[D]. 李江威.华中科技大学 2012



本文编号：3461496