在銑削過程中,由于刀具的周期性切入和切出,不可避免地產生周期性變化的切削力。動態(tài)變化的切削力引發(fā)振動,使工件和刀具之間產生相對位移,導致加工過程不穩(wěn)定,形成加工表面振紋,限制了先進數(shù)控機床優(yōu)越性的充分發(fā)揮。因此,如何抑制加工不穩(wěn)定己經成為高效切削加工領域中亟待解決的一個重要問題。本文在總結國內外穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀的基礎上,以模具加工工藝系統(tǒng)為研究對象,利用動態(tài)信號測試分析系統(tǒng)對機床在不同條件下的動態(tài)特性進行分析,并對切削過程進行動力學建模,通過頻域解析求解獲得其穩(wěn)定性極限,為預測加工穩(wěn)定性提供依據。具體的研究內容如下:首先,利用動態(tài)信號測試分析系統(tǒng)對模具加工工藝系統(tǒng)進行動態(tài)特性研究。通過錘擊實驗研究其固有特性,獲得了機床的前六階模態(tài),并由此得出其共振區(qū)間;通過主軸空運轉以及切削實驗研究了系統(tǒng)在不同運行狀態(tài)下的振動特性,根據系統(tǒng)主要的振動響應頻率找出了在空運轉和切削條件下振動產生的主要原因,并確定了其振動敏感方向。其次,在理論研究的基礎上設計實驗對主軸-刀具子系統(tǒng)進行頻響分析和切削力信號辨識。通過錘擊模態(tài)實驗獲得了刀尖點的頻響函數(shù),并對其參數(shù)識別得到動力學特性參數(shù)值；通過正交切削實驗測量得到... 

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

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

一測試裝置及現(xiàn)場布置

并設置測點編號，以便于后續(xù)實驗數(shù)據與模型的匹配。各傳感器測得的力激勵下??的動態(tài)響應信號經采集及初步處理后導入軟件進行時域和頻域分析，識別出所需??的模態(tài)參數(shù)，并驗證所得結果的準確性。實驗現(xiàn)場的設備布置如圖２－３所示。??圖２－３測試裝置及現(xiàn)場布置??１４??

來確定其測點位置。為了得到主軸端部的陣型，在布置測點時需要盡可能??表現(xiàn)出其外形輪廓，來反映不同位置處的振動響應情況。之后在測試分析軟件中??建立包含各測點的三維模型，其測點位置及編號如圖２－４所示。本次實驗在主軸端??部共布置了?２７個測點，用以簡要表示出主軸端部的結構。由于每個幾何測點均需??測量其Ｘ、Ｆ、Ｚ三個方向響應，故待分析測點數(shù)為幾何測點數(shù)的三倍。由于傳感??器數(shù)目為９個，即每次只能使用９個通道，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)實驗數(shù)據的準確性，每次測量均錘擊??四次取平均值。??（ａ）主軸端部結構?（ｂ）幾何測點??圖２－４測點布置圖??２．１．３實驗結果分析??為了保證實驗數(shù)據準確，對力錘的激勵信號以及結構的響應信號質量有一定的??要求。因此在采集過程中，通過記錄儀對力信號、加速度信號以及相干函數(shù)進行??實時監(jiān)測，確保無連擊現(xiàn)象和相干性較差的數(shù)據。圖２－５為實驗中某次錘擊采集的??力信號及加速度響應信號�？梢园l(fā)現(xiàn)


本文編號：3408953