銑削加工中心動(dòng)態(tài)特性及銑削穩(wěn)定性研究.pdf

1、制造業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中起著支柱性作用，而銑床在整個(gè)制造設(shè)備中占有重要地位，銑削加工中心是銑床種類中加工性能、加工效率、加工精度最為突出的一類機(jī)床，在進(jìn)行銑削加工時(shí)，要滿足加工零件的加工要求。其動(dòng)態(tài)特性會(huì)直接影響到零件的加工精度，而對(duì)銑削加工中心進(jìn)行模態(tài)分析，可以為銑削加工中心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化及動(dòng)態(tài)性能的改善提供依據(jù)。在實(shí)際銑削加工過(guò)程中，加工系統(tǒng)有時(shí)會(huì)發(fā)生顫振，直接影響到零件加工表面質(zhì)量，因此，顫振問(wèn)題必須得到有效控制。
　　本課題針

2、對(duì)葉輪加工中心以提高其動(dòng)態(tài)性能和加工工藝參數(shù)優(yōu)化為主線，通過(guò)對(duì)葉輪加工中心固定結(jié)合面的處理后進(jìn)行模態(tài)分析找到其振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)薄弱結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)以提高葉輪加工中心動(dòng)態(tài)性能。采用穩(wěn)定性葉瓣圖對(duì)葉輪加工中心的銑削穩(wěn)定區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而在銑削過(guò)程中選擇合理的加工參數(shù)避開顫振區(qū)，提高零件加工精度。
　　首先，基于模態(tài)分析技術(shù)理論，采用彈簧阻尼單元法對(duì)固定結(jié)合面建立等效動(dòng)力學(xué)模型，并基于多體系統(tǒng)理論，對(duì)葉輪加工中心進(jìn)行空間幾何誤差建模。然后通

3、過(guò)理論計(jì)算法識(shí)別固定結(jié)合面參數(shù)，應(yīng)用到葉輪加工中心螺栓結(jié)合面和導(dǎo)軌結(jié)合面中。運(yùn)用Ansys Workbench對(duì)葉輪加工中心進(jìn)行模態(tài)分析，找到其振動(dòng)薄弱結(jié)構(gòu)并進(jìn)行改進(jìn)。通過(guò)類比葉輪加工中心雙驅(qū)動(dòng)搖籃式擺臺(tái)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室雙驅(qū)動(dòng)搖籃式擺臺(tái)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行模態(tài)分析。之后，研究了不同材質(zhì)對(duì)床身動(dòng)態(tài)特性的影響。接下來(lái)，基于銑削過(guò)程顫振機(jī)理，根據(jù)顫振解析預(yù)測(cè)方法，對(duì)銑削過(guò)程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模，給出了穩(wěn)定性葉瓣圖的繪制流程，針對(duì)槽銑加工工況繪制出穩(wěn)定性葉瓣圖，并對(duì)