本文關(guān)鍵詞：基于切削寬度的細(xì)長(zhǎng)軸車削顫振研究

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【摘要】：細(xì)長(zhǎng)軸類零件被廣泛應(yīng)用于國(guó)防、交通、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,它在機(jī)器中起到連接和傳動(dòng)的重要作用,是一類不可或缺的零件。但在細(xì)長(zhǎng)軸的車削加工過(guò)程中,整個(gè)工藝系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生顫振現(xiàn)象,將導(dǎo)致零件的加工精度難以保證,刀具及機(jī)床部件的使用壽命大大降低。這使得細(xì)長(zhǎng)軸的切削加工成為了困擾工程師們長(zhǎng)期以來(lái)的一個(gè)難點(diǎn),加之人們對(duì)其精度要求越來(lái)越高,因此研究細(xì)長(zhǎng)軸切削過(guò)程中的顫振并對(duì)顫振進(jìn)行控制具有深遠(yuǎn)的意義。本文首先對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸切削過(guò)程的顫振機(jī)理進(jìn)行了分析,確定了由位移延時(shí)引起的再生型顫振的數(shù)學(xué)模型。建立了該車削顫振狀態(tài)的線性微分方程,對(duì)產(chǎn)生顫振的臨界條件進(jìn)行推導(dǎo),得出了極限車削寬度與轉(zhuǎn)速之間關(guān)系的穩(wěn)定性區(qū)域圖。通過(guò)設(shè)計(jì)出的切削顫振系統(tǒng)的Simulink仿真模型,對(duì)其進(jìn)行時(shí)域仿真,得到切削系統(tǒng)在不同切削寬度、重疊系數(shù)、頻率下的振幅變化,驗(yàn)證了理論分析的正確性�？紤]到線性理論的局限性,運(yùn)用非線性理論對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸的切削顫振進(jìn)行了分析,對(duì)發(fā)生顫振不穩(wěn)定狀態(tài)以后的情況有了新的認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上,提出了對(duì)稱式雙刀車削的加工方法,將工件視為剛性,忽略其動(dòng)態(tài)變化,建立細(xì)長(zhǎng)軸雙刀車削的單自由度振動(dòng)模型,對(duì)其進(jìn)行顫振的時(shí)域仿真,與普通車削的相比,雙刀車削方法的顫振穩(wěn)定性效果更好、振幅更小。最后論文重點(diǎn)研究了基于智能控制策略來(lái)對(duì)車削顫振進(jìn)行抑制的方法,介紹了模糊控制的原理及設(shè)計(jì)內(nèi)容,確定了控制系統(tǒng)的方案,設(shè)計(jì)出恒力切削的模糊控制仿真模型,得到了切削力的變化情況,其響應(yīng)速度更快,與預(yù)先設(shè)計(jì)的力更加接近。分析結(jié)果表明,運(yùn)用模糊控制對(duì)車削顫振的穩(wěn)定性能起到很好的魯棒性,減小了振動(dòng),從而可以提高細(xì)長(zhǎng)軸的加工質(zhì)量。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG51

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本文編號(hào)：1150538