切削顫振系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析.pdf

1、本文首先論述了動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的一些基本概念和切削顫振的線性理論，作為非線性理論方面的研究成果的基礎(chǔ)。引入平衡點(diǎn)、極限環(huán)及其穩(wěn)定性的概念，以此為基礎(chǔ)我們討論自激振動(dòng)的特點(diǎn)和機(jī)制。在金屬切削過程中，由于反饋量與反饋方式的不同，可以有不同類型的顫振以及不同的失穩(wěn)方式，分別對(duì)速度反饋、位移反饋以及模態(tài)耦合三種不同機(jī)制的切削顫振進(jìn)行線性建模，對(duì)其機(jī)理做了比較詳盡的分析和研究。 其次，闡述了本文在切削顫振非線性理論方面的成果。介紹了由其他學(xué)者提出

2、的一個(gè)非線性顫振模型，該模型反映了機(jī)床結(jié)構(gòu)的非線性剛度這一非線性因素，論述了這一模型的成就，指出了它所面臨的困難和所存在的問題。然后，引入刀具振離工件材料這一非線性因素，建立了一個(gè)新的非線性顫振模型，詳細(xì)討論了這一模型的特性及其所導(dǎo)致的結(jié)論，如振幅穩(wěn)定性，以及諸切削參數(shù)對(duì)于穩(wěn)定振幅的影響等等。緊接著將切削過程中兩個(gè)基本的非線性因素同時(shí)納入考慮：刀刃的運(yùn)動(dòng)軌跡的一部分越出工件材料之外和切削力對(duì)于切削厚度的非線性依賴關(guān)系，建立了關(guān)于自激振動(dòng)

3、的一個(gè)更為完美的理論模型。此模型能夠解釋和預(yù)測(cè)有限振幅顫振的兩個(gè)重要現(xiàn)象：振幅自穩(wěn)定性和有限振幅不穩(wěn)定，這些現(xiàn)象是傳統(tǒng)的線性理論所無法解釋的。 最后，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本文所提出的切削顫振模型，理論預(yù)測(cè)的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符合；并采用非線性數(shù)字建模和仿真的方法研究切削過程的顫振機(jī)理，揭示顫振發(fā)生、發(fā)展和最終走向穩(wěn)定的全過程；剖析切削用量對(duì)于這一過程的影響，以達(dá)到預(yù)測(cè)和控制顫振的目的，為整體葉盤數(shù)控加工時(shí)顫振的在線監(jiān)測(cè)和控制提供理論依據(jù)。