本文關(guān)鍵詞：立式加工中心切削穩(wěn)定性仿真研究

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【摘要】：銑削顫振作為銑削加工過程中一種常見的現(xiàn)象,嚴重影響著銑削加工過程的穩(wěn)定性,同時也制約著機床的動態(tài)性能。顫振產(chǎn)生的主要原因是機床-刀具-工件系統(tǒng)受銑削力的影響,刀具與工件之間產(chǎn)生相對位置的改變,引起動態(tài)切削厚度的變化,從而不斷為系統(tǒng)的顫振提供能量,銑削顫振屬于自激振動。本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上對銑削過程的顫振問題加以研究,通過理論分析與試驗研究相結(jié)合的方法,建立銑削系統(tǒng)顫振模型并進行仿真分析。本文主要的研究內(nèi)容有以下幾個方面:1.本文首先對國內(nèi)外有關(guān)立式加工中心銑削穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀進行分析總結(jié),并提出現(xiàn)有銑削顫振問題的研究缺陷,以現(xiàn)有學者研究為基礎(chǔ),進行下一步的研究。2.通過對單元銑削力模型的分析,建立靜態(tài)銑削力模型,并提出銑削力系數(shù)的辨識方法。分析再生型顫振機理,針對銑削過程中變動態(tài)切削厚度過程,建立動態(tài)銑削力模型。3.在理論研究的基礎(chǔ)上設(shè)計模態(tài)試驗與銑削力系數(shù)辨識試驗。通過模態(tài)試驗分析獲得刀具-工件系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)、傳遞函數(shù)等;通過銑削力辨識試驗測量得到多組銑削力平均值后經(jīng)Matlab回歸分析獲得銑削力系數(shù)。試驗所獲得參數(shù)均為后文仿真模型建立提供必要條件。4.基于理論模型與試驗所獲取數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對立式加工中心穩(wěn)定域進行研究,并繪制立式加工中心銑削穩(wěn)定性葉瓣圖。應(yīng)用Matlab/Simulink模塊建立銑削顫振系統(tǒng)反饋控制框圖,并結(jié)合穩(wěn)定性葉瓣圖選取相應(yīng)的數(shù)據(jù)進行仿真研究。
【關(guān)鍵詞】：銑削 顫振 模態(tài)參數(shù) 銑削力系數(shù) 穩(wěn)定性葉瓣圖
【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 選題背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 銑削顫振研究方法研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 多軸數(shù)控機床性能檢測研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容13-14
• 第二章 銑削力模型研究14-25
• 2.1 靜態(tài)銑削力模型14-18
• 2.2 銑削力系數(shù)辨識模型18-20
• 2.3 動態(tài)銑削力模型20-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 銑削系統(tǒng)特性的試驗研究25-40
• 3.1 試驗研究的目的和意義25
• 3.2 模態(tài)試驗研究25-34
• 3.2.1 試驗結(jié)構(gòu)的支撐26
• 3.2.2 激勵方式26-27
• 3.2.3 信號采集系統(tǒng)27-29
• 3.2.4 數(shù)據(jù)處理29-34
• 3.3 銑削力系數(shù)辨識試驗34-39
• 3.3.1 試驗設(shè)備34
• 3.3.2 銑削力測量試驗裝置34-35
• 3.3.3 試驗步驟35
• 3.3.4 試驗設(shè)計方案35-37
• 3.3.5 銑削力系數(shù)回歸37-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第四章 銑削顫振穩(wěn)定域計算與仿真40-50
• 4.1 顫振穩(wěn)定域模型40-42
• 4.2 銑削穩(wěn)定性葉瓣圖繪制42-44
• 4.3 銑削系統(tǒng)仿真模型的建立44-46
• 4.3.1 Matlab/Simulink軟件簡介44-45
• 4.3.2 銑削系統(tǒng)顫振仿真模型的建立45-46
• 4.4 仿真研究46-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 第五章 總結(jié)與展望50-51
• 5.1 總結(jié)50
• 5.2 展望50-51
• 參考文獻51-54
• 發(fā)表論文和科研情況說明54-55
• 致謝55-56

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本文編號：636651