本文關(guān)鍵詞：考慮扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的銑削穩(wěn)定性建模與仿真分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：切削顫振是指在無(wú)周期外力作用下,發(fā)生在切削過(guò)程中因加工系統(tǒng)本身特性所引起的一種自激振動(dòng)現(xiàn)象,它嚴(yán)重影響切削加工的質(zhì)量與效率。當(dāng)切削刀具在扭轉(zhuǎn)方向剛性較弱時(shí),切削顫振不僅發(fā)生在橫向上,而且也會(huì)發(fā)生的扭轉(zhuǎn)方向上,進(jìn)而導(dǎo)致在圓角部位產(chǎn)生明顯的振動(dòng)紋路。因此,建立考慮扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的切削動(dòng)力學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)高效無(wú)顫振切削意義重大。本文擬對(duì)考慮扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的銑削動(dòng)力學(xué)建模及仿真技術(shù)開(kāi)展理論與試驗(yàn)研究,其主要內(nèi)容如下:首先,介紹了常規(guī)二自由度銑削動(dòng)力學(xué)建模過(guò)程及其經(jīng)典的解析、半離散求解方法,在程序上實(shí)現(xiàn)了常規(guī)二自由度銑削穩(wěn)定性預(yù)測(cè),為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。其次,采用有限元分析方法對(duì)銑刀進(jìn)行了模態(tài)分析,獲得了立銑刀的固有頻率與振型。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)將銑削系統(tǒng)簡(jiǎn)化為三自由度振動(dòng)系統(tǒng)(兩個(gè)橫向振動(dòng)、一個(gè)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)),推導(dǎo)出了其動(dòng)力學(xué)模型,采用改進(jìn)的半離散法對(duì)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了求解�；趧�(dòng)力學(xué)建模成果,在Matlab平臺(tái)上,采用GUI界面實(shí)現(xiàn)了考慮扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的銑削穩(wěn)定性預(yù)測(cè)。借助于所開(kāi)發(fā)動(dòng)力學(xué)仿真系統(tǒng),分析了模態(tài)參數(shù)改變對(duì)銑削穩(wěn)定性的影響,得出了一些對(duì)實(shí)際工程應(yīng)用有指導(dǎo)意義的結(jié)論。最后,進(jìn)行了顫振穩(wěn)定域驗(yàn)證試驗(yàn),證實(shí)了所建模型及仿真程序的正確性。
【關(guān)鍵詞】：扭轉(zhuǎn)振動(dòng) 動(dòng)力學(xué)模型 半離散法 顫振穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG54
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 論文研究的背景及意義9-10
• 1.1.1 課題來(lái)源9
• 1.1.2 論文的研究背景9
• 1.1.3 論文研究的目的和意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 顫振機(jī)理研究10-11
• 1.2.2 切削力建模研究11-13
• 1.2.3 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)及扭振建模研究13
• 1.2.4 銑削動(dòng)力學(xué)建模與顫振穩(wěn)定性分析13-15
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)15-17
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.3.2 論文的章節(jié)結(jié)構(gòu)16-17
• 第二章 二自由度系統(tǒng)銑削穩(wěn)定性建模及模型求解17-29
• 2.1 二自由度銑削系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)建模17-20
• 2.1.1 銑削動(dòng)力學(xué)方程的建立17-18
• 2.1.2 瞬時(shí)切削力厚度模型18-19
• 2.1.3 瞬時(shí)切削力模型19-20
• 2.2 顫振穩(wěn)定性模型解析法求解20-22
• 2.3 基于半離散法的銑削穩(wěn)定性分析22-26
• 2.4 仿真實(shí)例26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-29
• 第三章 考慮扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的銑削穩(wěn)定性建模與模型求解29-42
• 3.1 硬質(zhì)合金立銑刀實(shí)體建模與模態(tài)分析29-31
• 3.1.1 硬質(zhì)合金立銑刀的模型29-30
• 3.1.2 立銑刀模態(tài)分析30-31
• 3.2 考慮扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的銑削過(guò)程動(dòng)力學(xué)建模31-37
• 3.2.1 動(dòng)態(tài)銑削力模型31-32
• 3.2.2 瞬時(shí)切削力厚度計(jì)算32-33
• 3.2.3 動(dòng)態(tài)切削力計(jì)算33-37
• 3.3 考慮扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的銑削穩(wěn)定性建模分析37-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第四章 基于Matlab的銑削加工穩(wěn)定域仿真程序開(kāi)發(fā)42-51
• 4.1 開(kāi)發(fā)平臺(tái)的選用42-43
• 4.2 考慮扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的銑削穩(wěn)定性仿真程序開(kāi)發(fā)43-45
• 4.2.1 仿真功能的實(shí)現(xiàn)43
• 4.2.2 程序界面設(shè)計(jì)43-44
• 4.2.3 仿真結(jié)果輸出44-45
• 4.3 考慮扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的銑削穩(wěn)定性的仿真實(shí)例45-47
• 4.4 扭轉(zhuǎn)方向的模態(tài)參數(shù)對(duì)銑削穩(wěn)定性的影響47-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第五章 考慮扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的銑削穩(wěn)定性試驗(yàn)驗(yàn)證51-61
• 5.1 實(shí)驗(yàn)條件51-52
• 5.2 模態(tài)錘擊試驗(yàn)52-54
• 5.2.1 試驗(yàn)方案52-53
• 5.2.2 模態(tài)參數(shù)測(cè)量實(shí)例53-54
• 5.3 扭轉(zhuǎn)方向模態(tài)參數(shù)測(cè)量54-56
• 5.3.1 試驗(yàn)方案54-55
• 5.3.2 測(cè)量實(shí)例55-56
• 5.4 切削力系數(shù)辨識(shí)試驗(yàn)56-59
• 5.4.1 切削力系數(shù)辨識(shí)理論公式56-57
• 5.4.2 切削力辨識(shí)試驗(yàn)57-58
• 5.4.3 切削力的測(cè)量58
• 5.4.4 切削力系數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果58-59
• 5.5 銑削穩(wěn)定性驗(yàn)證59-60
• 5.6 本章小結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 攻讀學(xué)位期間的主要研究成果66-67
• 致謝67

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