車削過程刀尖點(diǎn)振動(dòng)間接測(cè)量方法研究.pdf

1、切削振動(dòng)會(huì)降低加工工件的形狀精度和表面質(zhì)量，以及刀具壽命和生產(chǎn)效率。而且當(dāng)滿足一定條件時(shí)，穩(wěn)態(tài)的切削振動(dòng)甚至?xí)l(fā)展成切削顫振，引發(fā)整個(gè)切削系統(tǒng)的崩潰。切削振動(dòng)已成為提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的主要障礙之一，制約著我國高端數(shù)控機(jī)床和高精高速加工技術(shù)的發(fā)展。
　　刀尖點(diǎn)振動(dòng)作為切削振動(dòng)最直接和最重要的表征，是切削振動(dòng)領(lǐng)域的主要研究對(duì)象。測(cè)量刀尖點(diǎn)振動(dòng)對(duì)加工表面形貌預(yù)測(cè)，切削力控制以及振動(dòng)主動(dòng)控制具有重要意義。刀尖點(diǎn)振動(dòng)測(cè)量需要考慮以下三個(gè)

2、問題：(1)傳感器安裝是否方便；(2)切屑、切削液對(duì)傳感器的破壞；(3)夾具振動(dòng)對(duì)傳感器測(cè)量結(jié)果的影響。
　　針對(duì)以上三個(gè)問題，本文提出了基于振動(dòng)加速度傳感器的刀尖點(diǎn)振動(dòng)間接測(cè)量方法，即通過刀架或主軸上測(cè)點(diǎn)振動(dòng)間接得到刀尖點(diǎn)振動(dòng)。刀尖點(diǎn)振動(dòng)與刀架或主軸上測(cè)點(diǎn)振動(dòng)之間的關(guān)系稱為振動(dòng)傳遞函數(shù)，其可以通過錘擊實(shí)驗(yàn)得到。并提出了最佳測(cè)點(diǎn)選擇準(zhǔn)則，即刀架或主軸上測(cè)點(diǎn)振動(dòng)與刀尖點(diǎn)振動(dòng)之間的相干函數(shù)。
　　以臥式車床和雙面同步車床為實(shí)驗(yàn)對(duì)

3、象，進(jìn)行切削實(shí)驗(yàn)，比較刀尖點(diǎn)振動(dòng)計(jì)算值和實(shí)測(cè)值，以驗(yàn)證間接測(cè)量方法的準(zhǔn)確性。其中刀尖點(diǎn)振動(dòng)計(jì)算值由間接測(cè)量方法得到，而實(shí)測(cè)值由安裝在靠近刀尖點(diǎn)處的加速度傳感器直接測(cè)得。并且在刀架上布置多個(gè)測(cè)點(diǎn)，比較不同測(cè)點(diǎn)得到的刀尖點(diǎn)振動(dòng)計(jì)算值的準(zhǔn)確性，以及相應(yīng)的相干函數(shù)大小，以驗(yàn)證最佳測(cè)點(diǎn)選擇準(zhǔn)則的正確性。
　　最后研究了基于刀尖點(diǎn)振動(dòng)的加工表面形貌預(yù)測(cè)來進(jìn)一步驗(yàn)證刀尖點(diǎn)振動(dòng)間接測(cè)量方法的有效性。利用頻域積分法由刀尖點(diǎn)振動(dòng)加速度得到其振動(dòng)位移，