【摘要】：車削加工被廣泛應(yīng)用于航空、航天、船舶、化工、汽車制造領(lǐng)域的零部件制造中,是機(jī)械制造中最基本的加工方式之一。車削過程中由于工藝系統(tǒng)剛度較弱、加工參數(shù)選擇不當(dāng)?shù)仍?顫振時有發(fā)生,顫振在降低零件加工精度和表面質(zhì)量的同時,也會對機(jī)床零部件造成巨大的損害,造成加工成本的提高。主軸轉(zhuǎn)速擾動作為一種顫振抑振加工方法,由于實施簡單和抑振效果明顯等特點得到越來越多關(guān)注。本文針對主軸轉(zhuǎn)速擾動車削對工件表面形貌的影響展開了以下工作:提出了基于側(cè)向塑流和相對振動的表面形貌形成機(jī)制并進(jìn)行實驗驗證,模型考慮了主軸轉(zhuǎn)速擾動條件下轉(zhuǎn)速變化引起的切削力周期性變化帶來的影響,利用傅里葉級數(shù)展開和工程近似的思想表達(dá)工件徑向形貌輪廓,從而描述工件整體形貌。實驗結(jié)果表明,該模型能有效表達(dá)初始切削狀態(tài)為穩(wěn)定時主軸轉(zhuǎn)速擾動條件下的表面形貌,且描述表面形貌的模型參數(shù)和主軸轉(zhuǎn)速擾動參數(shù)具有線性相關(guān)關(guān)系,這種線性相關(guān)關(guān)系可以為主軸轉(zhuǎn)速擾動形貌預(yù)測提供依據(jù)。針對實際加工中由顫振轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的切削場景,提出了基于貝葉斯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表面粗糙度預(yù)測模型,實驗結(jié)果顯示模型可以有效預(yù)測初始狀態(tài)為顫振時主軸轉(zhuǎn)速擾動加工工件的表面粗糙度,誤差在5%以內(nèi)。在此基礎(chǔ)上提出貝葉斯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多起始點同步訓(xùn)練方法,及時停止陷入局部最優(yōu)的訓(xùn)練過程,提高了貝葉斯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的效率。
【圖文】：

9圖 2- 1 再生型顫振模型簡圖Fig.2- 1 Diagram of regenerative chatter model (T t)為上一轉(zhuǎn)切削時刀具的振動位移，y (t )為本轉(zhuǎn)切削時刀具兩次切削的重疊系數(shù)為 ，則本轉(zhuǎn)切削厚度變化量為， s (t ) y (t T ) y (t )削厚度變化引起的動態(tài)切削力為，( ) ( ) [ ( ) ( )]d c cF t k b s t k b y t T y t b——切削寬度(mm)；ck ——單位切削寬度上的剛度系數(shù)(N/mm2)；os( )cos u，u 為與主振方向、切削力方向有關(guān)的系數(shù)，將 代入式(2-4)中，有( ) ( ) ( ) ( )dmy t cy t ky t uF t

第二章 主軸轉(zhuǎn)速擾動及其表面形貌建模2 2222 2lim2 2222 21 2(1 cos(2 arcsin[ ] arctan ))[(1 ) (2 ) ]11( )21 2(1 cos(2 arcsin[ ] arctan ) )(1 )11( )2ck jbk u j u (2-23)由式(2-22),(2-23)知，，當(dāng)機(jī)床切削系統(tǒng)各種動力學(xué)參數(shù)( u )c nk、 k 、 、 、 、 已知的情況下，即可求出對應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)速極限切削寬度，將 j=0，1，2，3…時的曲線繪制在一張圖中就可得到完整的limb N關(guān)系曲線，如圖 2-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG51

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2663496