本文關(guān)鍵詞：數(shù)控成形磨齒機(jī)磨削振動(dòng)特性研究

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【摘要】：磨削加工就是將毛坯變成具有一定尺寸、形狀、位置精度及表面質(zhì)量性能的工件的過程,其過程及其復(fù)雜;數(shù)控成形磨齒機(jī)磨削加工過程會(huì)伴隨有振動(dòng)、噪聲、磨削溫度、磨削燒傷等現(xiàn)象,若磨削過程中激振力的頻率與磨床的某一固有頻率接近或成倍數(shù)關(guān)系,將會(huì)導(dǎo)致共振或高階模態(tài)振動(dòng)的發(fā)生。磨削過程中砂輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡使齒輪表面出現(xiàn)振紋,導(dǎo)致再生效應(yīng)的發(fā)生,而再生效應(yīng)又是引起自激振動(dòng)的主要原因,自激振動(dòng)使磨削過程不穩(wěn)定,所以振動(dòng)是影響磨床加工齒輪精度的一個(gè)主要因素之一。本文首先論述了成形磨齒機(jī)和振動(dòng)理論的研究進(jìn)展,在考慮主要因素忽略次要因素的基礎(chǔ)上,建立了工件-砂輪磨削過程的數(shù)學(xué)模型并分析了磨削力在不同工藝參數(shù)下的變化趨勢(shì),然后第一把多尺度法運(yùn)用到數(shù)學(xué)模型上,得到主共振、超諧波共振和亞諧波共振幅頻特性曲線方程,為研究外激勵(lì)頻率和系統(tǒng)固有頻率的關(guān)系提供了理論依據(jù);第二把相平面法運(yùn)用到數(shù)學(xué)模型上,用MATLAB仿真出不同角頻率下的相圖和龐加萊截面圖,得到角頻率在29Hz到70Hz區(qū)間為非線性振動(dòng)系統(tǒng)的共振區(qū),會(huì)造成磨削系統(tǒng)不穩(wěn)定;最后搭建振動(dòng)測(cè)試平臺(tái)和電壓測(cè)試平臺(tái),通過分析這些采集的試驗(yàn)數(shù)據(jù),不但驗(yàn)證了磨削力在不同磨削工藝參數(shù)下變化趨勢(shì)的正確性,而且得到磨削工藝參數(shù)、磨削力和振動(dòng)之間的關(guān)系,為優(yōu)化數(shù)控成形磨齒機(jī)磨削齒輪提供了一定的理論基礎(chǔ)。對(duì)振動(dòng)測(cè)試平臺(tái)數(shù)據(jù)分析得出以下結(jié)論:磨床在非磨削狀態(tài)下振源主要是由主軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生;磨削狀態(tài)下,砂輪線速度是影響磨削過程主要的磨削工藝參數(shù);對(duì)于不同的磨削工藝參數(shù),都對(duì)X軸造成的影響最大,Y軸次之,Z軸最小。對(duì)電壓測(cè)試平臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出以下結(jié)論:當(dāng)砂輪線速度不斷變大時(shí),磨削力變小,產(chǎn)生了自激振動(dòng);當(dāng)工件進(jìn)給速度變大時(shí),磨削力不變,不會(huì)產(chǎn)生自激振動(dòng),是由于進(jìn)給量不足造成;當(dāng)磨削深度變大時(shí),磨削力變大,但不會(huì)產(chǎn)生自激振動(dòng),是由于磨削過程發(fā)生了低速穩(wěn)定性效應(yīng)。通過對(duì)以上數(shù)據(jù)的分析驗(yàn)證了理論推導(dǎo)磨削力變化趨勢(shì)的正確性,為實(shí)際操作中提高磨床加工齒輪精度提供了一定的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：磨削振動(dòng) MATLAB仿真 激振力 磨削工藝參數(shù) 角頻率
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG596
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 選題依據(jù)及研究意義8
• 1.2 成形磨齒機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-9
• 1.3 振動(dòng)理論國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3.1 非線性振動(dòng)的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3.2 顫振機(jī)理的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 本文的結(jié)構(gòu)框架11-12
• 1.5 本文的主要內(nèi)容12-14
• 第2章 磨削振動(dòng)分析14-30
• 2.1 磨削加工14-20
• 2.1.1 磨削機(jī)理14
• 2.1.2 成形磨齒原理14-15
• 2.1.3 磨削力15-20
• 2.2 磨削振動(dòng)20-29
• 2.2.1 振動(dòng)的分類20-25
• 2.2.2 非線性振動(dòng)分析25-26
• 2.2.3 相平面法26-29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 第3章 數(shù)控成形磨齒機(jī)磨削振動(dòng)研究30-45
• 3.1 成形磨齒機(jī)簡(jiǎn)介30-31
• 3.2 磨齒機(jī)振動(dòng)系統(tǒng)模型的建立31-36
• 3.2.1 建模過程31-33
• 3.2.2 力學(xué)模型的建立33
• 3.2.3 數(shù)學(xué)模型的建立33-36
• 3.3 磨齒機(jī)振動(dòng)系統(tǒng)定量分析36-40
• 3.4 磨齒機(jī)振動(dòng)系統(tǒng)定性分析40-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第4章 數(shù)控成形磨齒機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)45-57
• 4.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>45-53
• 4.1.1 采集信號(hào)的選擇46-47
• 4.1.2 試驗(yàn)設(shè)備47-48
• 4.1.3 砂輪修整48-49
• 4.1.4 基于模態(tài)試驗(yàn)的磨床砂輪架動(dòng)態(tài)特性測(cè)試49-51
• 4.1.5 試驗(yàn)方案與試驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)51
• 4.1.6 振動(dòng)測(cè)試平臺(tái)與電壓測(cè)試平臺(tái)51-53
• 4.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)53-56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 第5章 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析57-71
• 5.1 非加工狀態(tài)振動(dòng)數(shù)據(jù)分析57-59
• 5.2 加工狀態(tài)振動(dòng)數(shù)據(jù)頻域分析59-64
• 5.2.1 不同砂輪線速度下振動(dòng)數(shù)據(jù)分析60-61
• 5.2.2 不同工件進(jìn)給速度下振動(dòng)數(shù)據(jù)分析61-63
• 5.2.3 不同磨削深度下振動(dòng)數(shù)據(jù)分析63-64
• 5.3 加工狀態(tài)下磨削力數(shù)據(jù)分析64-69
• 5.3.1 不同砂輪線速度下磨削力分析65-66
• 5.3.2 不同工件進(jìn)給速度下磨削力分析66-67
• 5.3.3 不同磨削深度下磨削力分析67-69
• 5.4 試驗(yàn)結(jié)論69-70
• 5.5 本章小結(jié)70-71
• 第6章 結(jié)論71-73
• 6.1 結(jié)論71
• 6.2 展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 致謝77-78
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果78

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 王立剛,劉習(xí)軍,賈啟芬;機(jī)床顫振的若干研究和進(jìn)展[J];機(jī)床與液壓;2004年11期

2 燕蕓;張滿棟;;硬齒面齒輪加工技術(shù)現(xiàn)狀分析[J];機(jī)械管理開發(fā);2009年04期

3 張欣;石繼盛;;淺議機(jī)械加工中的振動(dòng)消除與利用[J];科技傳播;2011年13期

4 張廣平;;無阻尼單擺運(yùn)動(dòng)方程反函數(shù)形式的精確解[J];隴東學(xué)院學(xué)報(bào);2010年02期

5 羅躍綱,曾海泉,李振平,聞邦椿;具有高次項(xiàng)非線性振動(dòng)系統(tǒng)的分岔與混沌分析[J];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2001年06期

6 王紅利;;從CIMT2007看齒輪加工機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)[J];世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng);2007年03期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳建華;大型數(shù)控磨床磨削顫振在線監(jiān)測(cè)方法研究[D];浙江理工大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：684377