数控铣削加工振动建模及仿真系统研究

发布时间：2017-01-03 09:52

  本文关键词：数控加工切削参数优化匹配专家系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

《哈尔滨理工大学》 2011年

数控铣削加工振动建模及仿真系统研究

蒋济武  

【摘要】：现代数控铣削加工要求制造能够实现高精度、高质量以及高效率,并且要充分发挥出数控机床的加工效能[7]。在实际铣削加工过程中,铣削系统的弹性形变是不可避免的,尤其在铣刀与工件相互作用的系统中产生的弹性变形,并且由此引发的加工的振动直接影响到加工精度和表面质量。因此对铣刀及工件振动特性的研究,对提高加工精度具有重要意义。 本文针对数控铣削加工中刀具的变形振动以及相应的变截面薄壁工件振动特性进行研究,分别建立相对应的振动特性数学模型,并运用ANSYS软件进行仿真分析计算,对所建立的振动模型进行验证和修正,最终得出较为正确的振动模型。同时,提出铣削加工振动仿真系统的总体框架,基于VB和MATLAB联合开发了数控铣削加工振动仿真系统。系统中针对工件刚度变化,分出两种仿真分析的部分:一部分为工件厚度够大刚度够强,则以铣刀振动分析为主,通过调用本文建立的铣刀振动数学函数,仿真计算出铣刀振动的基频及响应;另一部,工件壁厚较薄刚度较弱,以工件振动为主体仿真,通过调用本文建立的变截面振动数学模型函数,计算出工件振动基本频率和响应函数。系统仿真的结果能依据工程研究人员的要求以不同的方式输出,为后续铣削仿真研究提供便利。通过以本文所研究的变截面薄壁工件为例,验证了本文建立的振动模型以及振动仿真系统开发研究的合理性。 依据本文建立的振动模型能有效快捷的计算得出振动基频,通过修正相应的铣削参数,使铣削力的冲击频率得到改变,能有效抑制或弱化由此引起的振动,为优化铣削加工提供理论依据。通过建立铣削加工振动仿真系统,为铣削加工中的振动机理的研究和实际生产加工优化提供了理论依据和指导。因此本文的研究具有重要意义。

【关键词】：
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TG547
【目录】：

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本文编号：232607