面向鈦合金薄壁件的銑磨加工顫振穩(wěn)定性及表面質量的研究.pdf

1、隨著各行各業(yè)對設備的性能要求不斷的提高，越來越多的零件采用鈦合金薄壁件，這種薄壁件由很多的筋板，側壁和腹板組成。同時這類零件的尺寸較大、剛性較差和結構復雜等特點造成了這種工件的加工比較困難且加工工藝較差。因此如何實現(xiàn)薄壁件高精度、高效率和高可靠性的加工成了制造業(yè)亟待解決的難題。
　　本文針對鈦合金薄壁件在銑削加工過程中的受力情況，建立了球頭銑刀在加工薄壁件的過程中的力學模型;引入了相對傳遞函數(shù)，通過模態(tài)實驗獲得了球頭銑刀、磨頭、工

2、件的傳遞函數(shù)以及球頭銑刀-工件、磨頭-工件的相對傳遞函數(shù)，進而建立了銑削、磨削的顫振穩(wěn)定性模型;對顫振穩(wěn)定性模型進行了參數(shù)化分析并通過實驗驗證了分析所得的結論。因此本文的具體研究內容如下:
　　(1)本文根據(jù)球頭銑刀的幾何特點，考慮到球頭銑刀在銑削過程的剪切和犁切雙重機制，將球頭銑刀沿著軸向劃分為多個微元，進而建立了球頭銑刀刀具微元的銑削力模型。根據(jù)球頭銑刀在銑削加工中的實際情況，從而得到刀具的總的銑削力。然后通過傅立葉變換將總銑

3、削力轉換為了傅立葉級數(shù)的形式，建立了便于求解的銑削力模型。
　　(2)通過對銑削、磨削加工特點的分析，合理選擇主軸轉速、銑削深度和進給速度這三個銑削參數(shù);磨頭轉速、進給速度和磨削厚度這三個磨削參數(shù)作為正交試驗的因素，搭建試驗臺并進行實驗。
　　(3)引入相對傳遞函數(shù)，通過模態(tài)實驗獲得球頭銑刀、磨頭、工件的傳遞函數(shù)和銑刀-工件、磨頭-工件的相對傳遞函數(shù)，提出鈦合金薄壁件銑削、磨削加工過程中的顫振穩(wěn)定性模型，通過Matlab得到