本文關(guān)鍵詞：機(jī)床切削顫振分析及動態(tài)切削過程模擬研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：機(jī)械加工過程中再生顫振是一種固有的非線性現(xiàn)象,它和切削速度、切削用量、刀具幾何角度、刀具磨損等因素有關(guān)。以往的機(jī)床再生顫振預(yù)測模型通過簡化摩擦狀況和刀具幾何參數(shù)來建模而忽略了非線性因素,特別是未深入研究對顫振何時(shí)發(fā)生影響顯著地刀具和切屑之間的相互作用。本文提出了一種預(yù)測車削顫振的方法,目的是對顫振開始發(fā)生的影響因素進(jìn)行研究。全文通過模擬切屑形成過程并結(jié)合機(jī)床刀具的動態(tài)分析,確定了再生顫振和切屑形成過程兩種現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系。在理論仿真中,使用非線性有限元分析軟件Ansys/LS-DYNA,采用網(wǎng)格劃分技術(shù),通過仿真切槽刀在各種切屑深度下的加工,揭示了顫振受到切削條件下刀具的幾何形狀(刀尖圓弧半徑、前角、后角)以及工件和刀具接觸表面摩擦狀況的影響。進(jìn)一步,基于Matlab/Simulink繪制車床再生顫振穩(wěn)定域仿真圖,采用時(shí)域模擬,檢查加工力和結(jié)構(gòu)振動產(chǎn)生的信號,并用來確定顫振是否發(fā)生。采用DASP大容量數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng),得到機(jī)床工藝系統(tǒng)固有振動頻率。最后,采用有限元軟件對試樣工件進(jìn)行了動特性計(jì)算,并對切削實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。本文研究結(jié)果將為高性能數(shù)控機(jī)床切削顫振分析與控制方法研究提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)控機(jī)床 切削顫振 有限單元法 模態(tài)分析
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TG506
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目錄5-8
• 第一章 引言8-17
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 論文研究的意義9
• 1.3 國內(nèi)外研究概況9-13
• 1.4 顫振穩(wěn)定域的仿真圖13-16
• 1.5 論文的主要研究內(nèi)容16-17
• 第二章 機(jī)床切削顫振種類及形成機(jī)理分析17-39
• 2.1 金屬切削中的顫振17-20
• 2.2 車削加工顫振模型分析20-24
• 2.3 車床顫振的非線性微分—差分方程24-25
• 2.4 兩自由度車削系統(tǒng)25-27
• 2.5 切削過程中的自激振動27
• 2.6 切削過程的動力特性27-29
• 2.7 單自由度系統(tǒng)產(chǎn)生的自激振動的條件29-30
• 2.8 改變主軸轉(zhuǎn)速切削的減振機(jī)理30
• 2.9 穩(wěn)定性方程與穩(wěn)定性圖30-31
• 2.10 切削系統(tǒng)多自由度簡化模型31-32
• 2.11 切削寬度在顫振中的分類32-33
• 2.12 四階龍格-庫塔數(shù)字仿真方法在顫振分析中的應(yīng)用33-37
• 2.13 本章小結(jié)37-39
• 第三章 機(jī)床切削系統(tǒng)仿真研究39-49
• 3.1 仿真研究方法39-40
• 3.2 機(jī)床顫振在線監(jiān)測40
• 3.3 顫振信號的幅域分析理論與仿真40-41
• 3.4 顫振信號的時(shí)域分析與仿真41-42
• 3.5 顫振信號的頻域分析理論與仿真42-43
• 3.6 切削系統(tǒng)的仿真43-46
• 3.7 變速切削理論與仿真46-48
• 3.8 本章小結(jié)48-49
• 第四章 機(jī)床主軸及動態(tài)切削過程有限元分析與模擬49-67
• 4.1 有限元理論基礎(chǔ)49
• 4.2 機(jī)床主軸動特性的有限元分析49-55
• 4.3 計(jì)算結(jié)果分析55-59
• 4.4 基于切屑成型的有限元分析軟件Ansys/LS-DYNA仿真模型59-61
• 4.5 ASYS/LS-DYNA切屑非線性有限元分析61-66
• 4.6 本章小結(jié)66-67
• 第五章 機(jī)床切削試驗(yàn)研究67-83
• 5.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)67-68
• 5.2 試驗(yàn)條件及測試系統(tǒng)搭建68-70
• 5.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析70-72
• 5.4 試件的參數(shù)化建模及有限元分析72-82
• 5.5 本章小結(jié)82-83
• 第六章 結(jié)論與展望83-84
• 參考文獻(xiàn)84-86
• 致謝86-87
• 附錄87-97
• 個(gè)人簡介97

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 師漢民;影響機(jī)床顫振的幾個(gè)非線性因素及其數(shù)學(xué)模型[J];華中工學(xué)院學(xué)報(bào);1984年06期

2 勾治踐，冀清發(fā)，于駿一;滯后型顫振信號相位測量的研究[J];吉林工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1995年04期

3 勾治踐,于駿一;變速切削的研究現(xiàn)狀[J];吉林工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1997年04期

4 楊輔倫,于駿一;切削顫振預(yù)報(bào)控制的研究現(xiàn)狀[J];吉林工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1992年01期

5 梅志堅(jiān),楊叔子,師漢民,昌松;機(jī)床顫振的一種新的控制方法[J];江蘇工學(xué)院學(xué)報(bào);1989年01期

6 成志清,金瑞琪;切削顫振研究的歷史、現(xiàn)狀及其發(fā)展動向[J];江蘇工學(xué)院學(xué)報(bào);1992年02期

7 王茂華,于駿一,張永亮;電流變技術(shù)在機(jī)床顫振控制中應(yīng)用的研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2000年11期

8 吳雅，柯石求，楊叔子;金屬切削機(jī)床切削噪聲的動力學(xué)研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);1995年05期

9 趙宏偉,王曉軍,于駿一;機(jī)床再生型切削顫振系統(tǒng)穩(wěn)定性極限預(yù)測[J];西南交通大學(xué)學(xué)報(bào);2003年05期

10 梅志堅(jiān),楊叔子,師漢民,陳日曜;機(jī)床非線性顫振的描述函數(shù)分析[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);1991年03期

  本文關(guān)鍵詞：機(jī)床切削顫振分析及動態(tài)切削過程模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：360153