在銑削過程中,由于刀具的周期性切入和切出,不可避免地產(chǎn)生周期性變化的切削力。動(dòng)態(tài)變化的切削力引發(fā)振動(dòng),使工件和刀具之間產(chǎn)生相對(duì)位移,導(dǎo)致加工過程不穩(wěn)定,形成加工表面振紋,限制了先進(jìn)數(shù)控機(jī)床優(yōu)越性的充分發(fā)揮。因此,如何抑制加工不穩(wěn)定己經(jīng)成為高效切削加工領(lǐng)域中亟待解決的一個(gè)重要問題。本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,以模具加工工藝系統(tǒng)為研究對(duì)象,利用動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)對(duì)機(jī)床在不同條件下的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析,并對(duì)切削過程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模,通過頻域解析求解獲得其穩(wěn)定性極限,為預(yù)測(cè)加工穩(wěn)定性提供依據(jù)。具體的研究?jī)?nèi)容如下:首先,利用動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)對(duì)模具加工工藝系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性研究。通過錘擊實(shí)驗(yàn)研究其固有特性,獲得了機(jī)床的前六階模態(tài),并由此得出其共振區(qū)間;通過主軸空運(yùn)轉(zhuǎn)以及切削實(shí)驗(yàn)研究了系統(tǒng)在不同運(yùn)行狀態(tài)下的振動(dòng)特性,根據(jù)系統(tǒng)主要的振動(dòng)響應(yīng)頻率找出了在空運(yùn)轉(zhuǎn)和切削條件下振動(dòng)產(chǎn)生的主要原因,并確定了其振動(dòng)敏感方向。其次,在理論研究的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)主軸-刀具子系統(tǒng)進(jìn)行頻響分析和切削力信號(hào)辨識(shí)。通過錘擊模態(tài)實(shí)驗(yàn)獲得了刀尖點(diǎn)的頻響函數(shù),并對(duì)其參數(shù)識(shí)別得到動(dòng)力學(xué)特性參數(shù)值；通過正交切削實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

一測(cè)試裝置及現(xiàn)場(chǎng)布置

并設(shè)置測(cè)點(diǎn)編號(hào)，以便于后續(xù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模型的匹配。各傳感器測(cè)得的力激勵(lì)下??的動(dòng)態(tài)響應(yīng)信號(hào)經(jīng)采集及初步處理后導(dǎo)入軟件進(jìn)行時(shí)域和頻域分析，識(shí)別出所需??的模態(tài)參數(shù)，并驗(yàn)證所得結(jié)果的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備布置如圖２－３所示。??圖２－３測(cè)試裝置及現(xiàn)場(chǎng)布置??１４??

來確定其測(cè)點(diǎn)位置。為了得到主軸端部的陣型，在布置測(cè)點(diǎn)時(shí)需要盡可能??表現(xiàn)出其外形輪廓，來反映不同位置處的振動(dòng)響應(yīng)情況。之后在測(cè)試分析軟件中??建立包含各測(cè)點(diǎn)的三維模型，其測(cè)點(diǎn)位置及編號(hào)如圖２－４所示。本次實(shí)驗(yàn)在主軸端??部共布置了?２７個(gè)測(cè)點(diǎn)，用以簡(jiǎn)要表示出主軸端部的結(jié)構(gòu)。由于每個(gè)幾何測(cè)點(diǎn)均需??測(cè)量其Ｘ、Ｆ、Ｚ三個(gè)方向響應(yīng)，故待分析測(cè)點(diǎn)數(shù)為幾何測(cè)點(diǎn)數(shù)的三倍。由于傳感??器數(shù)目為９個(gè)，即每次只能使用９個(gè)通道，故分批次分別采集。加速度傳感器的??固定方式采用永久磁鐵吸附，且為保證模態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，每次測(cè)量均錘擊??四次取平均值。??（ａ）主軸端部結(jié)構(gòu)?（ｂ）幾何測(cè)點(diǎn)??圖２－４測(cè)點(diǎn)布置圖??２．１．３實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析??為了保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，對(duì)力錘的激勵(lì)信號(hào)以及結(jié)構(gòu)的響應(yīng)信號(hào)質(zhì)量有一定的??要求。因此在采集過程中，通過記錄儀對(duì)力信號(hào)、加速度信號(hào)以及相干函數(shù)進(jìn)行??實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保無連擊現(xiàn)象和相干性較差的數(shù)據(jù)。圖２－５為實(shí)驗(yàn)中某次錘擊采集的??力信號(hào)及加速度響應(yīng)信號(hào)�？梢园l(fā)現(xiàn)


本文編號(hào)：3408953