本文關鍵詞：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行的高難加工工序。由于鉆桿細長,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械加工中的一項難題。顫振發(fā)生時會加劇鉆頭的磨損,影響孔的加工精度和表面質量。顫振嚴重時還會導致鉆桿彎曲、折斷甚至會損壞機床。隨著精密加工的發(fā)展,人們對產品加工質量的要求越來越高,因此顫振的控制問題受到普遍關注。本文針對BTA鉆削加工的特點,設計了一種基于模糊控制的電流變液減振器,具有一定的學術價值和實際意義。本文以BTA深孔鉆削加工系統(tǒng)為主要研究對象,分析了金屬切削過程中的再生型顫振現(xiàn)象。構建了BTA鉆削系統(tǒng)的動力學模型,通過對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對深孔鉆削系統(tǒng)的數學模型進行仿真,給出了在不同轉速和切削寬度下,刀具振動的時域響應特征。利用電流變液的電流變效應,設計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,構建了BTA鉆削顫振控制系統(tǒng)的動力學模型。利用Matlab/Sinmulink對顫振控制系統(tǒng)的數學模型進行仿真,給出了在不同電場強度下,刀具振動的時域和頻域響應特征曲線。結合該減振器的特點,提出一種模糊控制策略,設計了模糊控制器,并對該策略的可行性進行仿真驗證。研究結果表明：在某一轉速下,當切削寬度小于極限切削寬度時,加工系統(tǒng)不會發(fā)生顫振。但極限切削寬度的大小受到主軸轉速的影響,其變化具有一定的周期性。通過適當調整轉速和切削寬度,可以避免顫振的發(fā)生。在電場作用下,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。但在不同電場作用下,減振器的減振效果不同。在正弦信號、隨機信號和機床顫振信號的激勵下,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。
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG52

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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本文編號：1205757