數(shù)控銑削加工振動(dòng)建模及仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、現(xiàn)代數(shù)控銑削加工要求制造能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高質(zhì)量以及高效率,并且要充分發(fā)揮出數(shù)控機(jī)床的加工效能[1]。在實(shí)際銑削加工過程中,銑削系統(tǒng)的彈性形變是不可避免的,尤其在銑刀與工件相互作用的系統(tǒng)中產(chǎn)生的彈性變形,由此引發(fā)的加工振動(dòng)直接影響到加工精度和表面質(zhì)量。因此對(duì)銑刀及工件振動(dòng)特性的研究,對(duì)提高加工精度具有重要意義。
　　 本文針對(duì)數(shù)控銑削加工中刀具的變形振動(dòng)以及相應(yīng)的變截面薄壁工件振動(dòng)特性進(jìn)行研究,分別建立相對(duì)應(yīng)的振動(dòng)特性數(shù)學(xué)模型,并

2、運(yùn)用ANSYS軟件進(jìn)行仿真分析計(jì)算,對(duì)所建立的振動(dòng)模型進(jìn)行驗(yàn)證和修正,最終得出較為正確的振動(dòng)模型。同時(shí),提出銑削加工振動(dòng)仿真系統(tǒng)的總體框架,基于VB和MATLAB聯(lián)合開發(fā)了數(shù)控銑削加工振動(dòng)仿真系統(tǒng)。系統(tǒng)中針對(duì)工件剛度變化,分出兩種仿真分析的部分:一部分為工件厚度夠大剛度夠強(qiáng),則以銑刀振動(dòng)分析為主,通過調(diào)用本文建立的銑刀振動(dòng)數(shù)學(xué)函數(shù),仿真計(jì)算出銑刀振動(dòng)的基頻及響應(yīng)；另一部,工件壁厚較薄剛度較弱,以工件振動(dòng)為主體仿真,通過調(diào)用本文建立的變截

3、面振動(dòng)數(shù)學(xué)模型函數(shù),計(jì)算出工件振動(dòng)基本頻率和響應(yīng)函數(shù)。系統(tǒng)仿真的結(jié)果能依據(jù)工程研究人員的要求以不同的方式輸出,為后續(xù)銑削仿真研究提供便利。通過以本文所研究的變截面薄壁工件為例,驗(yàn)證了本文建立的振動(dòng)模型以及振動(dòng)仿真系統(tǒng)開發(fā)研究的合理性。
　　 依據(jù)本文建立的振動(dòng)模型能有效快捷的計(jì)算得出振動(dòng)基頻,通過修正相應(yīng)的銑削參數(shù),使銑削力的沖擊頻率得到改變,能有效抑制或弱化由此引起的振動(dòng),為優(yōu)化銑削加工提供理論依據(jù)。通過建立銑削加工振動(dòng)仿真系