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考虑结合面和轴向力的主轴系统动力学特性

发布时间:2018-07-31 19:43
【摘要】:汽车覆盖件淬硬钢模具由于硬度高,在铣削过程中动态铣削力大,易发生颤振,而主轴系统动力学特性直接影响铣削稳定性。为了准确建立主轴系统动力学模型,考虑主轴系统铣削状态下产生的轴向铣削力和离心力对主轴结合面接触刚度的影响。通过分析得到,轴向铣削力对主轴结合面接触刚度有强化作用,使主轴系统固有频率有微小的增加;而离心力对结合面接触刚度有软化作用,随着主轴转速升高,系统的固有频率减小,尤其高转速时主轴系统的动力学特性偏差较大,对比而言离心力的软化作用多于轴向铣削力的强化作用,故主轴系统在铣削过程中动力学特性相比静止无载状态下仍是软化现象;分析结合面预紧力、刀具参数等因素对主轴系统动力学特性的影响规律,为准确分析主轴系统动力学特性和预测铣削稳定性提供理论参考。
[Abstract]:Due to the high hardness, the dynamic milling force of the hardened steel die for automobile cover is high, and the dynamic characteristics of the spindle system are easily affected by the dynamic characteristics of the spindle system. In order to establish the dynamic model of the spindle system, the axial milling force and the centrifugal force produced in the spindle system are taken into consideration. It is obtained that the axial milling force can strengthen the contact stiffness of the spindle combined surface and make the natural frequency of the spindle system increase slightly, and the centrifugal force has softening effect on the contact stiffness of the interface. With the increase of the spindle speed, the natural frequency of the system decreases, and the dynamic characteristic deviation of the spindle system is especially high at the high speed. In contrast, the softening effect of the centrifugal force is more than the reinforcing effect of the axial milling force, so the dynamic characteristics of the spindle system in the milling process are still softening in comparison with the static load free state, and the influence of the factors such as the pre tightening force and the tool parameters on the dynamic characteristics of the spindle system is analyzed to accurately analyze the dynamic power of the spindle system. It provides theoretical reference for learning characteristics and predicting milling stability.
【作者单位】: 哈尔滨理工大学机械动力工程学院;
【基金】:国家自然科学基金重点资助项目(51235003)
【分类号】:TG659

【参考文献】

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3 高相胜;张以都;张洪伟;;主轴—刀柄结合面刚度建模方法[J];计算机集成制造系统;2013年01期

4 赵万华;杜超;张俊;刘海涛;;主轴转子系统动力学解析建模方法[J];机械工程学报;2013年06期

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6 高尚晗;孟光;;机床主轴系统动力学特性研究进展[J];振动与冲击;2007年06期

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8 SCHMITZ Tony;;Receptance Coupling for Tool Point Dynamics Prediction on Machine Tools[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2011年03期

9 吴石;渠达;刘献礼;肖飞;;轴向铣削力与陀螺效应对颤振稳定域的影响[J];振动.测试与诊断;2013年06期

【共引文献】

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2 汪博;刘杨;闻邦椿;;高速主轴系统动力学特性有限元建模及切削稳定性预测[A];第11届全国转子动力学学术讨论会(ROTDYN2014)论文集(下册)[C];2014年

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5 丁金华,滕弘飞;机床主轴动力优化的逆摄动法[J];大连轻工业学院学报;2000年03期

6 韩西,钟厉,廖伯瑜,朱才朝;卧式镗床主轴系统结合部的参数识别[J];重庆大学学报(自然科学版);1997年03期

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本文编号:2156635

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