隨著全球工業(yè)的迅速發(fā)展,機床設(shè)備逐漸向自動化、高速化和智能化的方向發(fā)展,然而機床的工作環(huán)境復(fù)雜,導(dǎo)致了機床刀具的磨損和顫振等情況的出現(xiàn),嚴(yán)重影響著機床的加工精度,因此需要機床改進技術(shù),使其能夠及時的對故障做出判斷,確保機床的安全運行。在車床切削顫振的研究中,切削顫振信號的檢測分析、顫振特征的提取和顫振的判別方法尤為關(guān)鍵。因此,本文的主要研究內(nèi)容如下:（1）通過動力學(xué)建模的方式對車床切削顫振機理進行了簡要的分析,并設(shè)計切削顫振檢測系統(tǒng),進行車床切削實驗,收集不同切削參數(shù)下的車削振動數(shù)據(jù),進一步驗證了切削顫振的產(chǎn)生,為后續(xù)的切削顫振分析奠定基礎(chǔ)。（2）提出了基于改進Variational Nonlinear Chirp Mode Decomposition（VNCMD）算法的切削顫振分析方法。改進后的算法不僅具有VNCMD算法的優(yōu)點,還采用了相關(guān)系數(shù)法確定了信號的最佳本征模態(tài)分量,既解決了Empirical Mode Decomposition（EMD）算法對信號分解的端點效應(yīng)和偽分量問題,又克服了VMD（Variational Mode Decomposition）算法對寬帶信號提取的缺... 

【文章來源】：石家莊鐵道大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

速度反饋型顫振模型

為1x ，振動速度為2x ，即系統(tǒng)的狀態(tài)向量為( )( )( )( )( ) = =xtxtxtxtxt 21(2-12)將(2-12)改寫為( )( )( )( )( ) = =xtxtxtxtxtxt21020221 - 2ζω()ω (2-13)其中1ζ 是一個變量，為系統(tǒng)當(dāng)前的等效阻尼比，根據(jù)相關(guān)參考文獻[59]設(shè)定參數(shù)： =0ω 2 500Hz， ζ =0.015， 11x =， 12x =；由式(2-9)可知1ζ > ζ，對1ζ 近似取值 0.011ζ =，通過 Matlab 計算其數(shù)值解，結(jié)果如圖 2-2 所示：

(a)時序圖 (b)相平面圖圖 2-3 等效阻尼為零的振動響應(yīng)從圖 2-3(a)可以看出系統(tǒng)在做周期運動，位移沒有衰減；圖 2-3(b)可以看出振動軌跡是一條閉合曲線，但是它并不表示機械能守恒，而是能量耗散和吸收達到了一個平衡。假設(shè)刀具的振動位移為正弦曲線 x (t ) = Asin(ω t+ )，那么刀具的振動速度為 x (t )= ωA cos(ωt+ )，相比于振動位移來說多了刀具的振動頻率ω =2 500 倍。而系統(tǒng)的平衡并不代表系統(tǒng)是穩(wěn)定的，當(dāng)系統(tǒng)受到外界的影響時，振動還會加劇，當(dāng)系統(tǒng)在一個周期內(nèi)能量耗散小于能量吸收時，其等效阻尼-'( ) 00c Fv<，此時系統(tǒng)趨向于不穩(wěn)定運動，如圖 2-4 所示：

【參考文獻】：
期刊論文
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[6]基于MATLAB/Simulink再生車削顫振仿真研究[J]. 張勇,合燁,陳小安.  機械研究與應(yīng)用. 2013(02)
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博士論文
[1]車削加工系統(tǒng)穩(wěn)定性極限預(yù)測的研究[D]. 王曉軍.吉林大學(xué) 2005

碩士論文
[1]基于計算機視覺的薄壁件銑削顫振在線監(jiān)測[D]. 馮東海.燕山大學(xué) 2018
[2]經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解在切削顫振分析與監(jiān)測中的應(yīng)用研究[D]. 程瑤.華中科技大學(xué) 2013
[3]切削顫振系統(tǒng)動態(tài)特性分析[D]. 陳延軍.西北工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3091235