超声振动微铣削动态仿真与实验分析

发布时间：2016-12-24 15:04

  本文关键词：超声振动辅助TA2纯钛箔板塑性变形行为与微冲裁机理研究，由笔耕文化传播整理发布。

《长春理工大学》 2014年

超声振动微铣削动态仿真与实验分析

黄飞  

【摘要】：超声振动微铣削技术是在刀具与工件的相对运动的基础上,将外激周期振动加到二者上,以获得更好的切削性能的加工方法。它改变了传统铣削加工过程,并显著的改善工件表面质量。在超声振动微铣削加工过程中,振动容易引起切削特性的改变,因此对振动微铣削进行建模,开展振动微铣削过程运动学分析,对加工稳定性和铣削实验的探究具有重要意义。首先,本文基于超声振动切削机理,建立二维正交切削有限元模型,并添加超声振动运动参数,分析了不同刀具刃口半径、切削速度、以及振幅对切削过程的影响。根据传统铣削模型的特点,建立超声振动铣削加工过程的动力学模型。利用MATLAB/SIMULINK建立它的集成化动态仿真模型,分别对铣削力和刀具的振动位移进行深入的分析。以双刃立铣刀为例,对刀刃运动规律进行理论分析,得到加工过程中铣刀与工件断续分离的必要条件:振幅大于每齿进给量的一半,同时还要求振动频率不能整除主轴回转频率。基于上述理论分析结果确定沟槽铣削实验方案,研究了每齿进给量、主轴转速以及振幅对工件表面粗糙度的影响。实验结果表明:选择较小的每齿进给量和较大的主轴转速都有利于表面粗糙度的提高,低转速下的振动微铣削完全能达到传统高速铣削表面加工精度,这较好的优化了铣削加工工艺;表面质量随着振幅增大而下降;与传统铣削相比振动微铣削可极大改善表面加工质量。

【关键词】：
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TG54
【目录】：

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本文编号：225638