本文關(guān)鍵詞：薄壁件銑削穩(wěn)定性與動態(tài)加工誤差研究

  更多相關(guān)文章： 薄壁件 銑削顫振 三維穩(wěn)定性圖 動態(tài)加工誤差

【摘要】：薄壁件高效高精加工長期以來是國內(nèi)外先進(jìn)制造領(lǐng)域的工藝難題。主要是由于薄壁件加工工藝性差,加工過程中極易產(chǎn)生振動,造成零件加工質(zhì)量不達(dá)標(biāo),大大增加了加工成本。因此,只有有效地避免加工過程中的劇烈振動,才能實(shí)現(xiàn)薄壁件高效高精加工。本文主要以典型鋁合金薄壁件為研究對象,對薄壁件側(cè)銑加工過程中的動力學(xué)展開研究,主要內(nèi)容如下:1.闡述了再生顫振的形成機(jī)理,建立了薄壁件銑削動力學(xué)模型和動力學(xué)方程,通過對動力學(xué)方程的穩(wěn)定性進(jìn)行分析和求解,得到了銑削穩(wěn)定性解析表達(dá)式,分析了加工參數(shù)對銑削穩(wěn)定性的影響。2.采用模態(tài)實(shí)驗(yàn)建立了銑削系統(tǒng)動態(tài)特性隨銑削位置變化的關(guān)系,建立了薄壁件銑削三維穩(wěn)定性圖并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了穩(wěn)定性圖的適用性,對加工表面形貌進(jìn)行測量分析了顫振產(chǎn)生時(shí)對表面形貌的影響,銑削三維穩(wěn)定性圖為薄壁件銑削參數(shù)的合理選擇,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性銑削和提高加工效率提供了理論依據(jù)。3.建立了薄壁件銑削加工過程中動態(tài)加工誤差的頻域解析表達(dá)式,仿真得到了表面位置誤差圖,分析了銑削參數(shù)對表面位置誤差的影響,采用三坐標(biāo)測量機(jī)測量了不同轉(zhuǎn)速下的表面位置誤差,驗(yàn)證了表面位置誤差理論建模的正確性,為銑削加工參數(shù)優(yōu)化提供了理論依據(jù);采用銑削刀齒擺線軌跡的切削厚度模型,建立了精確的銑削力模型,得到了時(shí)域的切削力和位移,求解得到相應(yīng)的動態(tài)誤差,包括表面位置誤差和銑削殘留高度,利用龐卡萊圖分析了穩(wěn)定銑削和發(fā)生顫振的特征。4.建立了以加工穩(wěn)定性和加工動態(tài)誤差為約束條件,材料去除率為研究目標(biāo)的銑削參數(shù)選擇模型;確立了徑向切深、軸向切深和主軸轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系,得到了材料去除率的等高線圖,得到了材料去除率最大時(shí)相應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)速和徑向切深,進(jìn)一步以加工精度對位置誤差的約束,對穩(wěn)定性最大主軸轉(zhuǎn)速附近的區(qū)域進(jìn)行加工參數(shù)的合理選擇。
【關(guān)鍵詞】：薄壁件 銑削顫振 三維穩(wěn)定性圖 動態(tài)加工誤差
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG54
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題研究的背景和意義9-10
• 1.2 薄壁件加工國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-18
• 1.2.1 薄壁件銑削動力學(xué)建模研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 加工過程動態(tài)特性求解研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.3 銑削加工參數(shù)優(yōu)化17-18
• 1.3 主要研究內(nèi)容18-19
• 第2章 薄壁件銑削穩(wěn)定性建模19-35
• 2.1 再生顫振產(chǎn)生的機(jī)理19-20
• 2.2 銑削動力學(xué)建模20-26
• 2.2.1 銑削力模型20-24
• 2.2.2 模態(tài)分析與參數(shù)辨識24-26
• 2.3 穩(wěn)定性求解26-30
• 2.4 穩(wěn)定性影響因素分析30-34
• 2.4.1 銑刀刀齒數(shù)對銑削穩(wěn)定性的影響30-31
• 2.4.2 徑向侵入比對銑削穩(wěn)定性的影響31-32
• 2.4.3 加工系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)對銑削穩(wěn)定性的影響32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第3章 薄壁件銑削三維穩(wěn)定性分析35-47
• 3.1 薄壁件銑削動力學(xué)特性研究35-38
• 3.1.1 薄壁件銑削動態(tài)特性分析35-36
• 3.1.2 薄壁件銑削動態(tài)特性測試36-38
• 3.2 薄壁件銑削三維穩(wěn)定性圖38-41
• 3.3 三維穩(wěn)定性圖適用性驗(yàn)證41-45
• 3.3.1 切削力系數(shù)辨識實(shí)驗(yàn)41-42
• 3.3.2 三維穩(wěn)定性圖驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)42-43
• 3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 第4章 薄壁件動態(tài)加工誤差研究47-65
• 4.1 表面位置誤差分析47-53
• 4.1.1 表面誤差分析理論基礎(chǔ)47-52
• 4.1.2 表面位置誤差的三坐標(biāo)測量52-53
• 4.2 表面位置誤差影響因素分析53-56
• 4.2.1 銑削方式對表面位置誤差的影響54
• 4.2.2 每齒進(jìn)給量對表面位置誤差的影響54-55
• 4.2.3 徑向侵入比對表面位置誤差的影響55-56
• 4.3 動態(tài)加工誤差的時(shí)域分析56-63
• 4.3.1 時(shí)域分析方法56-58
• 4.3.2 動態(tài)加工誤差時(shí)域求解58-61
• 4.3.3 銑削穩(wěn)定性時(shí)域分析61-63
• 4.4 本章小結(jié)63-65
• 第5章 薄壁件銑削加工參數(shù)選擇65-73
• 5.1 穩(wěn)定性和表面位置誤差的綜合圖65-66
• 5.2 銑削加工參數(shù)優(yōu)化建模66-67
• 5.3 銑削加工參數(shù)選擇67-71
• 5.3.1 以穩(wěn)定加工為約束的材料去除率67-69
• 5.3.2 以加工精度為約束的材料去除率69-71
• 5.4 本章小結(jié)71-73
• 第6章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 論文主要研究成果73-74
• 6.2 研究工作展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-81
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單81-83
• 致謝83

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1 陳W，

本文編號：824553