大螺距螺紋切削中機(jī)床子系統(tǒng)振動(dòng)研究.pdf

1、大螺距螺桿作為關(guān)鍵零部在大型裝備設(shè)備中應(yīng)用廣泛，起到連接、緊固、傳遞動(dòng)力等作用。企業(yè)生產(chǎn)中采用中、小螺距工藝，造成切削力成倍增大，同時(shí)由于其長(zhǎng)徑比大，導(dǎo)致加工工藝系統(tǒng)振動(dòng)劇烈，難以保證大螺距螺紋面長(zhǎng)行程的高品質(zhì)加工。目前對(duì)工藝系統(tǒng)的振動(dòng)特性的研究較少，而在大螺距螺紋加工過程中機(jī)床子系統(tǒng)作為加工工藝系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)機(jī)床系統(tǒng)在加工系統(tǒng)中振動(dòng)特性的研究，成為在大螺距螺紋加工工藝系統(tǒng)振動(dòng)研究的基礎(chǔ)。
　　本文從大螺距螺紋加工工藝系統(tǒng)

2、空間角度出發(fā)，通過大螺距螺紋精加工過程中機(jī)床子系統(tǒng)主軸對(duì)工件的作用關(guān)系和進(jìn)給系統(tǒng)絲杠對(duì)刀具的作用關(guān)系進(jìn)行研究，將主軸對(duì)工件振動(dòng)的激勵(lì)、絲杠對(duì)刀具振動(dòng)的激勵(lì)作為輸出端，研究機(jī)床主軸振動(dòng)與絲杠振動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行主軸與絲杠振動(dòng)的交互作用關(guān)系研究，獲得機(jī)床子系統(tǒng)在工藝系統(tǒng)中的振動(dòng)特性。
　　首先建立機(jī)床主軸的動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)機(jī)床主軸進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，確定機(jī)床主軸的模態(tài)振型函數(shù)，利用ANSYS軟件仿真機(jī)床主軸的多階振動(dòng)頻率以及最大變形量，獲取機(jī)床主

3、軸的多階模態(tài)態(tài)振型，對(duì)主軸進(jìn)行模態(tài)分析。
　　其次，研究車床進(jìn)給系統(tǒng)絲杠的振動(dòng)，將工作臺(tái)與絲杠的接觸簡(jiǎn)化為結(jié)合面，建立結(jié)合面模型，分析進(jìn)給系統(tǒng)絲杠的橫向振動(dòng)、縱向振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，建立了絲杠的縱向、扭轉(zhuǎn)和橫向振動(dòng)函數(shù)，并推導(dǎo)了機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)絲杠的動(dòng)力學(xué)方程。
　　然后，規(guī)劃大螺距螺紋精加工振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)，搭建機(jī)床主軸、絲杠振動(dòng)測(cè)試平臺(tái)，獲取多種工況下機(jī)床主軸、絲杠的振動(dòng)信號(hào)，通過對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)傅里葉變換、濾波處理，提取振動(dòng)特征

4、參數(shù)，提出機(jī)床主軸振動(dòng)及絲桿振動(dòng)的振動(dòng)特性識(shí)別方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸及絲杠的振動(dòng)識(shí)別。
　　最后，進(jìn)行多種切削參數(shù)下大螺距螺紋精加工實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證本文所建立的大螺距加工振動(dòng)識(shí)別方法，檢測(cè)左右刃切削下機(jī)床主軸振動(dòng)信號(hào)及絲杠振動(dòng)信號(hào)，利用振動(dòng)識(shí)別方法識(shí)別精加工狀態(tài)下主軸振動(dòng)、絲杠振動(dòng)的不同激勵(lì)，分析不同參數(shù)下機(jī)床主軸、絲杠振動(dòng)狀況，揭示加工過程中主軸振動(dòng)與絲桿振動(dòng)的相互作用關(guān)系，建立出機(jī)床振動(dòng)加速度方程。
　　本文通過對(duì)機(jī)床主軸建模進(jìn)行模