基于切削力仿真與精細積分建模的銑削穩(wěn)定域研究.pdf

1、制造業(yè)是一個國家經(jīng)濟增長的重要產(chǎn)業(yè)之一，基于完善的理論體系和長久的實際經(jīng)驗，制造業(yè)在世界各國都已迅速發(fā)展。但是現(xiàn)如今先進制造業(yè)的發(fā)展也面臨了更多的難題。隨著先進科學技術(shù)的提高，電子電氣的發(fā)展，信息智能控制技術(shù)的應(yīng)用，機械制造業(yè)朝著智能化、自動化、信息化、高精密的方向發(fā)展。在機械加工制造行業(yè)中，銑削加工過程的穩(wěn)定可靠性也成為了制造技術(shù)的關(guān)鍵。實際銑削加工的振動問題嚴重影響了加工質(zhì)量、精度、效率甚至安全等問題。近年來加工制造高精度、高質(zhì)量的

2、零件成為難題，因此，在切削加工過程中選取合適的切削參數(shù)對于提高加工精度及質(zhì)量具有重大的意義。
　　本文從加工系統(tǒng)穩(wěn)定性出發(fā)，以加工工藝參數(shù)優(yōu)化和提高工件質(zhì)量為主線，通過切削加工系統(tǒng)顫振的分析，對切削加工系統(tǒng)穩(wěn)定性問題進行了研究。本文的主要內(nèi)容有:
　　首先，基于ZOA方法，結(jié)合模態(tài)試驗和切削力試驗，構(gòu)建出加工系統(tǒng)的穩(wěn)定性葉瓣圖，并通過實驗驗證其可靠性。
　　再而考慮實際工程的可行性以及切削力系數(shù)的可靠辨識，采用有限元分

3、析方法，模擬仿真實際切削加工過程，并得到相關(guān)實際加工參數(shù)，包括切削力和切屑形成等。通過切削力分析，了解其切削力變化的原因，將切削力數(shù)據(jù)處理之后，獲得所需的切削系數(shù)。
　　結(jié)合所得到的切削系數(shù)和機床刀具系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)，利用精細積分方法，在時域范圍內(nèi)，求解動力學方程，并考慮其中的非線性時滯項因素，最后獲得精度更高的切削加工穩(wěn)定性葉瓣圖。掌握該葉瓣圖構(gòu)建方法，并與實際項目進行結(jié)合，對實際的切削加工進行預(yù)測及驗證該方法的可靠性。
　　

4、通過以上的研究，本文系統(tǒng)地提高了銑削加工的穩(wěn)定性，并在原來基礎(chǔ)上，提出了更高精度的銑削參數(shù)選擇方法，在進行試驗驗證該方法的可行性之后，將其應(yīng)用于實際重大項目。該研究對機械加工具有重大意義:加工顫振原理可以優(yōu)化加工過程中的動力學理論知識;具有廣闊的應(yīng)用前景，切削加工為絕大多數(shù)零件機械加工的方法，可以廣泛應(yīng)用于實際工程;利用快速計算技術(shù)與高精度的計算方法將動力學理論方法實現(xiàn)得更加精確;通過新的方法快速建立穩(wěn)定性的切削參數(shù)選取圖表，能夠直接、