發(fā)布時(shí)間：2021-03-20 15:31

　　隨著全球工業(yè)的迅速發(fā)展,機(jī)床設(shè)備逐漸向自動(dòng)化、高速化和智能化的方向發(fā)展,然而機(jī)床的工作環(huán)境復(fù)雜,導(dǎo)致了機(jī)床刀具的磨損和顫振等情況的出現(xiàn),嚴(yán)重影響著機(jī)床的加工精度,因此需要機(jī)床改進(jìn)技術(shù),使其能夠及時(shí)的對(duì)故障做出判斷,確保機(jī)床的安全運(yùn)行。在車床切削顫振的研究中,切削顫振信號(hào)的檢測(cè)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?jī)?nèi)容如下:（1）通過動(dòng)力學(xué)建模的方式對(duì)車床切削顫振機(jī)理進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析,并設(shè)計(jì)切削顫振檢測(cè)系統(tǒng),進(jìn)行車床切削實(shí)驗(yàn),收集不同切削參數(shù)下的車削振動(dòng)數(shù)據(jù),進(jìn)一步驗(yàn)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(jìn)Variational Nonlinear Chirp Mode Decomposition（VNCMD）算法的切削顫振分析方法。改進(jìn)后的算法不僅具有VNCMD算法的優(yōu)點(diǎn),還采用了相關(guān)系數(shù)法確定了信號(hào)的最佳本征模態(tài)分量,既解決了Empirical Mode Decomposition（EMD）算法對(duì)信號(hào)分解的端點(diǎn)效應(yīng)和偽分量問題,又克服了VMD（Variational Mode Decomposition）算法對(duì)寬帶信號(hào)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(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

速度反饋型顫振模型

為1x ，振動(dòng)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(gè)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(xiàn)[59]設(shè)定參數(shù)： =0ω 2 500Hz， ζ =0.015， 11x =， 12x =；由式(2-9)可知1ζ > ζ，對(duì)1ζ 近似取值 0.011ζ =，通過 Matlab 計(jì)算其數(shù)值解，結(jié)果如圖 2-2 所示：

(a)時(shí)序圖 (b)相平面圖圖 2-3 等效阻尼為零的振動(dòng)響應(yīng)從圖 2-3(a)可以看出系統(tǒng)在做周期運(yùn)動(dòng)，位移沒有衰減；圖 2-3(b)可以看出振動(dòng)軌跡是一條閉合曲線，但是它并不表示機(jī)械能守恒，而是能量耗散和吸收達(dá)到了一個(gè)平衡。假設(shè)刀具的振動(dòng)位移為正弦曲線 x (t ) = Asin(ω t+ )，那么刀具的振動(dòng)速度為 x (t )= ωA cos(ωt+ )，相比于振動(dòng)位移來說多了刀具的振動(dòng)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(shí)，振動(dòng)還會(huì)加劇，當(dāng)系統(tǒng)在一個(gè)周期內(nèi)能量耗散小于能量吸收時(shí)，其等效阻尼-'( ) 00c Fv<，此時(shí)系統(tǒng)趨向于不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)，如圖 2-4 所示：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]基于EEMD消噪和相關(guān)系數(shù)識(shí)別的滾動(dòng)軸承故障診斷方法[J]. 裴峻峰,孫建華,宋傳智,宋于鵬,葛慧中.  機(jī)械傳動(dòng). 2018(04)
[3]外圓車削加工過程中再生型顫振的建模與分析[J]. 郭瑞琴,武帥,李中.  中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(03)
[4]基于刀具磨損的鈦合金薄壁件加工變形研究[J]. 黃宇峰,左敦穩(wěn),徐鋒,羅偉.  機(jī)械制造. 2015(05)
[5]受限波爾茲曼機(jī)[J]. 張春霞,姬楠楠,王冠偉.  工程數(shù)學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[6]基于MATLAB/Simulink再生車削顫振仿真研究[J]. 張勇,合燁,陳小安.  機(jī)械研究與應(yīng)用. 2013(02)
[7]用于切削顫振機(jī)理分析的在線測(cè)量系統(tǒng)[J]. 李建明,王亞彪,劉偉亮,劉喆.  機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2012(01)
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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(cè)的研究[D]. 王曉軍.吉林大學(xué) 2005

碩士論文
[1]基于計(jì)算機(jī)視覺的薄壁件銑削顫振在線監(jiān)測(cè)[D]. 馮東海.燕山大學(xué) 2018
[2]經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解在切削顫振分析與監(jiān)測(cè)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(dòng)態(tài)特性分析[D]. 陳延軍.西北工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3091235