發(fā)布時間：2017-11-07 03:02

  本文關(guān)鍵詞：基于切削寬度的細長軸車削顫振研究

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【摘要】：細長軸類零件被廣泛應(yīng)用于國防、交通、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,它在機器中起到連接和傳動的重要作用,是一類不可或缺的零件。但在細長軸的車削加工過程中,整個工藝系統(tǒng)會產(chǎn)生顫振現(xiàn)象,將導(dǎo)致零件的加工精度難以保證,刀具及機床部件的使用壽命大大降低。這使得細長軸的切削加工成為了困擾工程師們長期以來的一個難點,加之人們對其精度要求越來越高,因此研究細長軸切削過程中的顫振并對顫振進行控制具有深遠的意義。本文首先對細長軸切削過程的顫振機理進行了分析,確定了由位移延時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,對產(chǎn)生顫振的臨界條件進行推導(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。通過設(shè)計出的切削顫振系統(tǒng)的Simulink仿真模型,對其進行時域仿真,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,驗證了理論分析的正確性。考慮到線性理論的局限性,運用非線性理論對細長軸的切削顫振進行了分析,對發(fā)生顫振不穩(wěn)定狀態(tài)以后的情況有了新的認識。在此基礎(chǔ)上,提出了對稱式雙刀車削的加工方法,將工件視為剛性,忽略其動態(tài)變化,建立細長軸雙刀車削的單自由度振動模型,對其進行顫振的時域仿真,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。最后論文重點研究了基于智能控制策略來對車削顫振進行抑制的方法,介紹了模糊控制的原理及設(shè)計內(nèi)容,確定了控制系統(tǒng)的方案,設(shè)計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)計的力更加接近。分析結(jié)果表明,運用模糊控制對車削顫振的穩(wěn)定性能起到很好的魯棒性,減小了振動,從而可以提高細長軸的加工質(zhì)量。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG51

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本文編號：1150538