本文關(guān)鍵詞：銑車復(fù)合加工中心顫振問(wèn)題研究

  更多相關(guān)文章： 動(dòng)力刀架 再生型顫振 穩(wěn)定性葉瓣圖 三維實(shí)體仿真

【摘要】：裝備制造業(yè)是國(guó)家工業(yè)發(fā)展中不可或缺的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),而機(jī)床是一個(gè)國(guó)家裝備制造業(yè)發(fā)展水平的象征�，F(xiàn)代機(jī)床正朝著高速度、高精度、高柔性的方向發(fā)展,各種類型的高速加工中心是近些年來(lái)重要的發(fā)展方向。顫振則直接影響著零件的精度。本文以銑車復(fù)合加工中心直驅(qū)擺頭動(dòng)力刀架和直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)為研究對(duì)象,分別對(duì)動(dòng)力刀架和直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行模態(tài)和諧響應(yīng)分析,以得到其六階固有模態(tài)并對(duì)比兩者在激振作用下各個(gè)方向的振幅;建立銑削動(dòng)力學(xué)方程并對(duì)傳統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程模型進(jìn)行優(yōu)化,使其更加準(zhǔn)確。根據(jù)銑削動(dòng)力學(xué)方程得到顫振穩(wěn)定性葉瓣圖并運(yùn)用Deform-3D軟件對(duì)仿真結(jié)果正確性進(jìn)行驗(yàn)證,同時(shí)分析銑刀齒數(shù)、徑向切削深度、進(jìn)給量對(duì)機(jī)床顫穩(wěn)定性的影響規(guī)律。本文的研究為切削參數(shù)的合理選擇,減小顫振提供理論依據(jù)。本文所研究的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)部分:(1)對(duì)動(dòng)力刀架和直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行模態(tài)分析諧響應(yīng)分析,得到動(dòng)力刀架前兩階固有頻率符合主軸轉(zhuǎn)速為35~12000r/min時(shí)的頻率范圍,得到在切削時(shí)此頻率對(duì)應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)速數(shù)值;得到直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)的理論最大振幅為0.0324mm,動(dòng)力刀架的理論最大振幅為2.66mm,動(dòng)力刀架對(duì)于加工精度的影響更加嚴(yán)重;(2)根據(jù)動(dòng)力刀架的工作原理選定圓角銑削為切削方式并建立考慮再生作用的圓角銑削動(dòng)力學(xué)模型,通過(guò)銑削過(guò)程中刀具相對(duì)于工件坐標(biāo)位置的變化,推導(dǎo)出切入、切出角的計(jì)算公式,有效解決動(dòng)態(tài)切削力的方向力系數(shù)的時(shí)變性問(wèn)題。得到銑削加工穩(wěn)定性葉瓣圖及軸向最小極限切削深度,數(shù)值為4.8mm;(3)根據(jù)得到的顫振穩(wěn)定性葉瓣圖,分別選取穩(wěn)定區(qū)域和非穩(wěn)定區(qū)域的切削條件,運(yùn)用Deform-3D軟件進(jìn)行三維實(shí)體仿真,得到X、Y、Z三個(gè)方向切削力變化曲線。對(duì)比切削力曲線的變化情況及刀尖棱線處位移,發(fā)現(xiàn)切削力變化符合顫振預(yù)測(cè)。提取穩(wěn)定條件下主切削力數(shù)據(jù),求取其平均值并和切削力經(jīng)驗(yàn)公式得到的數(shù)值對(duì)比,以驗(yàn)證Deform-3D仿真結(jié)果的正確性;(4)探討銑刀齒數(shù)、徑向切削深度及進(jìn)給量等因素對(duì)顫振系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,通過(guò)MATLAB仿真,得到在不同的銑刀齒數(shù)、徑向切削深度及進(jìn)給量影響下的穩(wěn)定性葉瓣圖。利用Deform-3D有限元軟件以不同的切削用量作為變量分別進(jìn)行了三維實(shí)體切削仿真并得到在不同切削用量下各向切削力曲線,為探究銑刀齒數(shù)、徑向切削深度及進(jìn)給量等因素對(duì)切削力的影響提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：動(dòng)力刀架 再生型顫振 穩(wěn)定性葉瓣圖 三維實(shí)體仿真
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG65
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-14
• 第1章 緒論14-21
• 1.1 課題來(lái)源14
• 1.2 課題的研究背景和意義14-15
• 1.2.1 課題的研究背景14-15
• 1.2.2 課題的研究意義15
• 1.3 機(jī)床顫振的研究概況15-19
• 1.3.1 顫振機(jī)理與模型的研究15-17
• 1.3.2 機(jī)床切削系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的研究17-18
• 1.3.3 顫振預(yù)防與控制的研究18-19
• 1.4 本文的研究目的和內(nèi)容19-20
• 1.4.1 本文的研究目的19
• 1.4.2 本文的研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.5 本章小結(jié)20-21
• 第2章 動(dòng)力刀架和直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)動(dòng)態(tài)特性分析21-30
• 2.1 動(dòng)態(tài)特性分析理論21-23
• 2.1.1 模態(tài)分析理論21
• 2.1.2 諧響應(yīng)分析理論基礎(chǔ)21-23
• 2.2 動(dòng)力刀架的動(dòng)態(tài)特性分析23-26
• 2.2.1 動(dòng)力刀架的模態(tài)分析23-25
• 2.2.2 動(dòng)力刀架的諧響應(yīng)分析25-26
• 2.3 直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)的動(dòng)態(tài)特性分析26-29
• 2.3.1 直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)的模態(tài)分析27-28
• 2.3.2 直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)的諧響應(yīng)分析28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 銑削過(guò)程動(dòng)力學(xué)模型與穩(wěn)定性分析30-41
• 3.1 動(dòng)力學(xué)方程的建立30-33
• 3.1.1 銑削方式的確定30-31
• 3.1.2 銑削動(dòng)力學(xué)方程31-33
• 3.2 切入角、切出角的計(jì)算公式推導(dǎo)33-36
• 3.2.1 圓角銑削瞬時(shí)侵入角變化規(guī)律33-34
• 3.2.2 均勻切寬下切入角與切出角推導(dǎo)34-36
• 3.3 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析36-40
• 3.3.1 顫振穩(wěn)定性極限參數(shù)的確定36-38
• 3.3.2 求解穩(wěn)定性曲線38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 銑削過(guò)程的三維切削仿真41-51
• 4.1 Deform軟件的簡(jiǎn)介及仿真關(guān)鍵參數(shù)的確定41-44
• 4.1.1 Deform軟件的簡(jiǎn)介41
• 4.1.2 仿真關(guān)鍵參數(shù)的確定41-44
• 4.2 建立三維銑削模型仿真44-46
• 4.2.1 前處理模塊44-45
• 4.2.2 求解器45-46
• 4.2.3 后置處理46
• 4.3 三維銑削模型的仿真結(jié)果分析46-49
• 4.3.1 仿真過(guò)程中的切削力分析47-48
• 4.3.2 切削力仿真結(jié)果驗(yàn)證48-49
• 4.4 刀尖棱線位移49
• 4.5 本章小結(jié)49-51
• 第5章 顫振穩(wěn)定性影響因素分析51-62
• 5.1 銑刀齒數(shù)對(duì)顫振穩(wěn)定性影響51-54
• 5.1.1 銑刀齒數(shù)對(duì)銑削極限切削深度的影響51-52
• 5.1.2 刀具齒數(shù)對(duì)切削力的影響52-54
• 5.2 徑向切深對(duì)顫振穩(wěn)定性影響54-57
• 5.2.1 徑向切深對(duì)銑削極限切削深度的影響54-55
• 5.2.2 徑向切削深度對(duì)切削力的影響55-57
• 5.3 進(jìn)給量對(duì)顫振穩(wěn)定性影響57-61
• 5.3.1 進(jìn)給量對(duì)銑削極限切削深度的影響57-59
• 5.3.2 進(jìn)給量對(duì)切削力的影響59-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論與展望62-64
• 結(jié)論62-63
• 展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 致謝68-69
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文69

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉福林;;寶美高精高速銑車復(fù)合加工中心的獨(dú)特性能[J];航空制造技術(shù);2007年03期

2 ;復(fù)合加工(Combined Machining,CM)[J];航空精密制造技術(shù);2007年02期

3 ;寶美高速高精度銑車復(fù)合加工中心的獨(dú)特性能[J];航天制造技術(shù);2007年03期

4 ;寶美高速高精度銑車復(fù)合加工中心[J];新技術(shù)新工藝;2007年04期

5 劉福林;;瑞士寶美——精密復(fù)合加工先鋒[J];國(guó)防制造技術(shù);2009年06期

6 張玨瑩;;復(fù)合加工生產(chǎn)技術(shù)[J];鞍鋼技術(shù);1988年01期

7 Michael D，

本文編號(hào)：591559