本文關(guān)鍵詞：BTA鉆削加工的顫振控制研究

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【摘要】：深孔加工是在封閉條件下進(jìn)行的高難加工工序。由于鉆桿細(xì)長(zhǎng),剛性差,鉆削中容易發(fā)生顫振現(xiàn)象,因而深孔加工一直是機(jī)械加工中的一項(xiàng)難題。顫振發(fā)生時(shí)會(huì)加劇鉆頭的磨損,影響孔的加工精度和表面質(zhì)量。顫振嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致鉆桿彎曲、折斷甚至?xí)䲟p壞機(jī)床。隨著精密加工的發(fā)展,人們對(duì)產(chǎn)品加工質(zhì)量的要求越來(lái)越高,因此顫振的控制問(wèn)題受到普遍關(guān)注。本文針對(duì)BTA鉆削加工的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種基于模糊控制的電流變液減振器,具有一定的學(xué)術(shù)價(jià)值和實(shí)際意義。本文以BTA深孔鉆削加工系統(tǒng)為主要研究對(duì)象,分析了金屬切削過(guò)程中的再生型顫振現(xiàn)象。構(gòu)建了BTA鉆削系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,通過(guò)對(duì)再生型顫振的理論分析,得到系統(tǒng)不發(fā)生顫振的極限切削寬度。利用Matlab/Sinmulink對(duì)深孔鉆削系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真,給出了在不同轉(zhuǎn)速和切削寬度下,刀具振動(dòng)的時(shí)域響應(yīng)特征。利用電流變液的電流變效應(yīng),設(shè)計(jì)了一種基于混合工作模式的電流變液減振器。分析了該減振器的工作特性,構(gòu)建了BTA鉆削顫振控制系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型。利用Matlab/Sinmulink對(duì)顫振控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真,給出了在不同電場(chǎng)強(qiáng)度下,刀具振動(dòng)的時(shí)域和頻域響應(yīng)特征曲線。結(jié)合該減振器的特點(diǎn),提出一種模糊控制策略,設(shè)計(jì)了模糊控制器,并對(duì)該策略的可行性進(jìn)行仿真驗(yàn)證。研究結(jié)果表明：在某一轉(zhuǎn)速下,當(dāng)切削寬度小于極限切削寬度時(shí),加工系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生顫振。但極限切削寬度的大小受到主軸轉(zhuǎn)速的影響,其變化具有一定的周期性。通過(guò)適當(dāng)調(diào)整轉(zhuǎn)速和切削寬度,可以避免顫振的發(fā)生。在電場(chǎng)作用下,混合模式電流變液減振器能夠明顯降低顫振的幅值,有效抑制顫振的發(fā)生。但在不同電場(chǎng)作用下,減振器的減振效果不同。在正弦信號(hào)、隨機(jī)信號(hào)和機(jī)床顫振信號(hào)的激勵(lì)下,模糊控制均有較好的控制效果。因此,基于模糊控制的電流變液減振器能夠有效地控制BTA鉆削加工中顫振的發(fā)生。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG52

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 苗鴻賓;邱泉水;沈興全;;基于電流變減振器的深孔機(jī)床振動(dòng)模糊控制[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2015年12期

2 邱泉水;苗鴻賓;沈興全;;電流變液減振器在深孔顫振控制中的試驗(yàn)研究[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2015年10期

3 苗鴻賓;邱泉水;江敏;;BTA鉆桿系統(tǒng)的渦動(dòng)偏心及壓電控制研究[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2015年09期

4 邱泉水;苗鴻賓;沈興全;;深孔加工中再生型顫振的分析和仿真[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2015年08期

5 邱泉水;苗鴻賓;沈興全;;電流變技術(shù)在抑制深孔切削顫振中的應(yīng)用[J];噪聲與振動(dòng)控制;2015年04期

6 張毅;姚錫凡;;加工過(guò)程的智能控制方法現(xiàn)狀及展望[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2013年04期

7 李言;孔令飛;;振動(dòng)切削深孔加工初始偏差對(duì)孔直線度誤差的影響[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2012年13期

8 張永亮;李郝林;劉軍;于駿一;;外圓車削顫振的半主動(dòng)模糊控制[J];振動(dòng)與沖擊;2012年01期

9 班自愿;張若京;;懸臂梁大變形的向量式有限元分析[J];計(jì)算機(jī)輔助工程;2010年04期

10 黃群;王民;昝濤;崔孝廣;;基于嵌入式系統(tǒng)的切削顫振在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2010年03期

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本文編號(hào)：1205757