基于切削自激勵的機床切削過程阻尼實驗.pdf

1、在切削過程中由于顫振的存在，直接影響工件的表面加工質量、機床的生產效率、機床的壽命甚至威脅到操作者的生命安全，因此很有必要對機床切削過程的加工穩(wěn)定性進行分析和預測。機床的加工穩(wěn)定性不僅和機床本身的結構阻尼相關，而且和切削過程中產生的過程阻尼有很大的關系，尤其在低速切削條件下，過程阻尼對切削穩(wěn)定性產生巨大的影響。因此過程阻尼的準確辨識對于切削穩(wěn)定性的預測和分析具有重要的意義。針對以上問題，本文提出了一種基于切削自激勵的機床切削過程阻尼實驗

2、辨識方法。
　　首先分析了過程阻尼產生的原因以及對低速條件下切削穩(wěn)定性分析的影響并建立了一個包含過程阻尼系數的切削動力學模型。針對過程阻尼實驗辨識過程中由于再生效應導致辨識結果不準確的問題，提出了利用斷續(xù)切削來消除再生效應的影響并從理論上驗證了該方式的有效性。
　　提出了一種基于自激勵模態(tài)分析方法的隨機斷續(xù)切削方式，通過切削特殊設計的隨機多凸臺工件產生隨機脈沖切削力對機床結構進行激勵，然后基于響應信號來辨識機床加工系統的動力

3、學參數。通過將隨機斷續(xù)切削和正常切削辨識出的動力學參數與敲擊實驗結果進行對比，證明了隨機斷續(xù)切削方式能夠消除再生效應的影響。
　　針對車削加工方式的特點設計了能夠滿足自激勵模態(tài)分析方法的隨機多凸臺圓柱工件，并通過敲擊實驗和隨機斷續(xù)切削實驗分別獲得機床加工系統的結構阻尼和系統總阻尼，進而得到機床加工系統的在不同切削速度下的過程阻尼。
　　進行了過程阻尼相關的切削穩(wěn)定性預測，通過與傳統切削動力學模型預測結果進行對比來探究過程阻尼