基于切削寬度的細(xì)長軸車削顫振研究.pdf

1、細(xì)長軸類零件被廣泛應(yīng)用于國防、交通、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，它在機(jī)器中起到連接和傳動(dòng)的重要作用,是一類不可或缺的零件。但在細(xì)長軸的車削加工過程中，整個(gè)工藝系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生顫振現(xiàn)象，將導(dǎo)致零件的加工精度難以保證，刀具及機(jī)床部件的使用壽命大大降低。這使得細(xì)長軸的切削加工成為了困擾工程師們長期以來的一個(gè)難點(diǎn)，加之人們對(duì)其精度要求越來越高，因此研究細(xì)長軸切削過程中的顫振并對(duì)顫振進(jìn)行控制具有深遠(yuǎn)的意義。
　　本文首先對(duì)細(xì)長軸切削過程的顫振機(jī)理進(jìn)行了分析，確定

2、了由位移延時(shí)引起的再生型顫振的數(shù)學(xué)模型。建立了該車削顫振狀態(tài)的線性微分方程，對(duì)產(chǎn)生顫振的臨界條件進(jìn)行推導(dǎo)，得出了極限車削寬度與轉(zhuǎn)速之間關(guān)系的穩(wěn)定性區(qū)域圖。
　　通過設(shè)計(jì)出的切削顫振系統(tǒng)的Simulink仿真模型，對(duì)其進(jìn)行時(shí)域仿真，得到切削系統(tǒng)在不同切削寬度、重疊系數(shù)、頻率下的振幅變化，驗(yàn)證了理論分析的正確性。考慮到線性理論的局限性，運(yùn)用非線性理論對(duì)細(xì)長軸的切削顫振進(jìn)行了分析，對(duì)發(fā)生顫振不穩(wěn)定狀態(tài)以后的情況有了新的認(rèn)識(shí)。
　　

3、在此基礎(chǔ)上，提出了對(duì)稱式雙刀車削的加工方法，將工件視為剛性，忽略其動(dòng)態(tài)變化，建立細(xì)長軸雙刀車削的單自由度振動(dòng)模型，對(duì)其進(jìn)行顫振的時(shí)域仿真，與普通車削的相比，雙刀車削方法的顫振穩(wěn)定性效果更好、振幅更小。
　　最后論文重點(diǎn)研究了基于智能控制策略來對(duì)車削顫振進(jìn)行抑制的方法，介紹了模糊控制的原理及設(shè)計(jì)內(nèi)容，確定了控制系統(tǒng)的方案，設(shè)計(jì)出恒力切削的模糊控制仿真模型，得到了切削力的變化情況，其響應(yīng)速度更快，與預(yù)先設(shè)計(jì)的力更加接近。分析結(jié)果表明，