基于結(jié)合面的數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)特性及切削穩(wěn)定性研究.pdf

1、數(shù)控加工機(jī)床正在朝著高速、高精、高效方向發(fā)展，機(jī)床振動(dòng)對(duì)機(jī)床加工特性的影響變得更加突出。在金屬切削加工過(guò)程中，振動(dòng)主要是由強(qiáng)迫振動(dòng)和自激振動(dòng)所引起。從這兩種振動(dòng)入手，剖析加工系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)對(duì)機(jī)床基礎(chǔ)構(gòu)架及加工特性的影響規(guī)律，有助于避免振動(dòng)在機(jī)加工過(guò)程中造成的不良影響，有助于為機(jī)床基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù);通過(guò)對(duì)機(jī)床動(dòng)態(tài)特性的分析研究，可以積累數(shù)據(jù)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為建立機(jī)床動(dòng)態(tài)特性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系做前期準(zhǔn)備。
　　本文中以機(jī)床兩種振動(dòng)形式為主

2、線進(jìn)行了兩方面的研究:
　　(1)對(duì)機(jī)床基礎(chǔ)架構(gòu)模態(tài)特性進(jìn)行研究，以避免機(jī)床出現(xiàn)共振現(xiàn)象。為了能夠建立準(zhǔn)確的機(jī)床整機(jī)動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)機(jī)床結(jié)合面特性進(jìn)行了研究;并基于結(jié)合面剛度特性，提出了一種螺栓結(jié)合面與滾珠絲杠-導(dǎo)軌-滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)化模型;然后，以該結(jié)合面簡(jiǎn)化模型為基礎(chǔ)，建立了機(jī)床的ANSYS Workbench虛擬樣機(jī)，并對(duì)機(jī)床主要零部件及整機(jī)進(jìn)行了靜剛度分析和模態(tài)分析，根據(jù)零部件及整機(jī)模態(tài)分析結(jié)果，對(duì)比各階模態(tài)振型及相對(duì)變形情

3、況，找出機(jī)床的薄弱環(huán)節(jié)和危險(xiǎn)頻率，對(duì)機(jī)床改進(jìn)優(yōu)化提出指導(dǎo)性的建議;在精銑加工狀態(tài)下，采用不同阻尼比對(duì)機(jī)床進(jìn)行了諧響應(yīng)分析，并根據(jù)諧響應(yīng)分析結(jié)果，對(duì)機(jī)床使用提出合理建議;對(duì)機(jī)床用有限元分析方法進(jìn)行激振響應(yīng)研究，分析了主軸慣性沖擊力對(duì)該機(jī)床的影響情況。
　　(2)為了避免切削過(guò)程中機(jī)床出現(xiàn)顫振現(xiàn)象，研究了機(jī)床銑削切削加工過(guò)程的穩(wěn)定性，建立了圓柱螺旋銑刀銑削加工穩(wěn)定性數(shù)學(xué)模型;分析了銑削參數(shù)與模態(tài)參數(shù)對(duì)銑削加工顫振穩(wěn)定特性的影響;基于穩(wěn)