磁悬浮铣削电主轴时变质量系统动力学模型与切削稳定性分析

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作者 席家乐 康辉民 +4 位作者 刘厚才 刘思源 段良辉 沈相君 何瑞荣 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第10期1816-1823,共8页

磁悬浮电主轴铣削加工时,由时变切屑质量高速旋转产生的时变不平衡离心力,会导致加工表面形成再生颤振。针对这一问题,采用构建稳定性叶瓣图的方法,对铣削系统进行了稳定性预测。首先,分析并建立了动态铣削力、时变不平衡离心力以及主... 磁悬浮电主轴铣削加工时,由时变切屑质量高速旋转产生的时变不平衡离心力,会导致加工表面形成再生颤振。针对这一问题,采用构建稳定性叶瓣图的方法,对铣削系统进行了稳定性预测。首先,分析并建立了动态铣削力、时变不平衡离心力以及主动磁轴承电磁力的数学模型,构建了磁悬浮电主轴铣削加工系统动力学模型;然后,采用全离散化方法得到了铣削加工系统的稳定性叶瓣图;最后,利用MATLAB数值计算平台对系统的切削稳定性进行了分析,得到了时变质量特性以及磁悬浮轴承电磁力对系统切削稳定性的影响规律。研究结果表明:在叶瓣1、叶瓣2、叶瓣3、叶瓣4处,时变系统的极限轴向切深对比定常系统分别下降了0.005 mm、0.010 mm、0.022 mm、0.033 mm,证明时变不平衡离心力会导致系统的切削稳定性降低,并且主轴转速越高,其影响越大;磁轴承力-位移刚度分别为k_(q)=-2×10^(5) N/m、k_(q)=-2×10^(6) N/m、k_(q)=-2×10^(7) N/m时,系统的极限轴向切深分别为0.37 mm、0.55 mm、1.45 mm,证明通过增大磁轴承的力-位移刚度可使系统的切削稳定性得到增强。 展开更多

关键词 磁悬浮轴承 稳定性叶瓣图 动态铣削力 时变不平衡离心力 主动磁轴承电磁力 数学模型

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基于数值积分方法的铣削稳定性预测研究

2

作者 章启阳 刘赣华 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第11期118-125,共8页

针对立式加工中心铣削颤振现象,用数值积分方法预测铣削加工过程中的稳定性。首先用时滞微分方程表示受颤振影响的单、双自由度铣削动力学模型,对时滞周期进行离散;然后用数值积分方法求解时滞微分方程,依据Floquet判定铣削加工稳定性,... 针对立式加工中心铣削颤振现象,用数值积分方法预测铣削加工过程中的稳定性。首先用时滞微分方程表示受颤振影响的单、双自由度铣削动力学模型,对时滞周期进行离散;然后用数值积分方法求解时滞微分方程,依据Floquet判定铣削加工稳定性,获得稳定性叶瓣图;最后为验证数值积分方法求解的正确性,进行参数识别试验获取铣削力系数和模态参数,从求解得到的叶瓣图中选取加工参数进行试验验证。数值仿真结果表明,数值积分方法的计算效率和计算精度优于1st-SDM方法和1st-FDM方法。试验结果表明,数值积分方法的求解结果与试验结果相符,可以指导铣削工艺参数的选取,确保铣削加工稳定。 展开更多

关键词 铣削加工 铣削颤振 数值积分方法 稳定性叶瓣图 FLOQUET理论

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薄壁零件的高速铣削稳定性研究 被引量：7

3

作者 汪通悦 何宁 +3 位作者 李亮 方喜峰 吴春桥 仝永海 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2011年第5期17-20,共4页

薄壁结构零件在加工过程中极易发生变形和切削振动,这对提高加工质量和加工效率十分不利。在考虑刀具和工件两个方向自由度的基础上,分析了薄壁零件的动态铣削模型。针对2A l2铝合金薄壁结构零件,利用M IKRON UCPDURO800高速加工中心和... 薄壁结构零件在加工过程中极易发生变形和切削振动,这对提高加工质量和加工效率十分不利。在考虑刀具和工件两个方向自由度的基础上,分析了薄壁零件的动态铣削模型。针对2A l2铝合金薄壁结构零件,利用M IKRON UCPDURO800高速加工中心和相关仪器、软件,通过铣削力辨识实验和模态实验,进行了高速铣削薄壁零件的稳定域分析和实验验证。 展开更多

关键词 薄壁零件 切削振动 稳定性叶瓣图 极限切深 模态分析

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薄壁零件的铣削加工稳定性研究 被引量：8

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作者 汪通悦 何宁 +1 位作者 李亮 柳大虎 《机床与液压》 北大核心 2009年第12期15-17,共3页

为控制薄壁结构零件加工过程中的变形和切削振动,在考虑刀具和工件两个方向的自由度的基础上,分析、建立了薄壁零件的动态铣削模型。针对2A12铝合金薄壁结构零件,利用M ikron高速加工中心和相关仪器,通过铣削力实验和模态实验,分别测得... 为控制薄壁结构零件加工过程中的变形和切削振动,在考虑刀具和工件两个方向的自由度的基础上,分析、建立了薄壁零件的动态铣削模型。针对2A12铝合金薄壁结构零件,利用M ikron高速加工中心和相关仪器,通过铣削力实验和模态实验,分别测得特定刀具和工件系统的动态铣削力系数和模态参数,从而绘制出高速铣削薄壁零件的稳定性叶瓣图,得到了不同径向切深条件下的极限轴向切深,并通过试验进行了验证。这种方法可用于相关薄壁零件加工时合理选择切削用量。 展开更多

关键词 薄壁零件 切削振动 动态铣削模型 稳定性叶瓣图 极限切深

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预测铣削稳定性的Hamming线性多步法 被引量：5

5

作者 智红英 闫献国 +1 位作者 杜娟 曹启超 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第22期67-74,110,共9页

针对铣削加工过程中产生的振动现象,提出了一种Hamming线性多步法(HAMM)来预测铣削加工过程中的稳定性。考虑再生颤振的铣削加工动力学方程可以表示为时滞线性微分方程,将刀齿周期划分为自由振动阶段和强迫振动阶段,对强迫振动阶段进行... 针对铣削加工过程中产生的振动现象,提出了一种Hamming线性多步法(HAMM)来预测铣削加工过程中的稳定性。考虑再生颤振的铣削加工动力学方程可以表示为时滞线性微分方程,将刀齿周期划分为自由振动阶段和强迫振动阶段,对强迫振动阶段进行离散,运用HAMM方法构建状态传递矩阵,利用Floquet理论,判定系统的稳定性,获得系统的稳定性叶瓣图。Matlab软件仿真结果表明,HAMM方法是预测铣削稳定性的一种有效方法。随着离散数的增加,HAMM方法的收敛速度要快于一阶半离散法(1st-SDM)和二阶全离散法(2nd-FDM),离散数较少的HAMM方法能达到和离散数较多的1st-SDM方法和2nd-FDM方法的局部离散误差。此外,在单自由度和双自由度动力学模型下,由三种方法的稳定性叶瓣图可以看出,HAMM方法预测铣削稳定性的精度均好于1st-SDM方法和2nd-FDM方法,计算效率远远高于1st-SDM方法和2nd-FDM方法。实验结果表明,HAMM方法是一种有效的预测铣削稳定性的方法。 展开更多

关键词 铣削加工 线性多步法 稳定性叶瓣图 FLOQUET理论

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铣削加工颤振稳定性可靠度的计算方法 被引量：3

6

作者 黄贤振 胡森 张义民 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期675-679,共5页

铣削过程中的系统参数往往具有随机性,严重影响了铣削加工的稳定性.利用BP神经网络综合分析了随机因素对铣削加工过程的影响,提出了一种铣削加工再生型颤振稳定性可靠度计算方法.建立铣削加工再生型颤振动力学模型,使用全离散法获取铣... 铣削过程中的系统参数往往具有随机性,严重影响了铣削加工的稳定性.利用BP神经网络综合分析了随机因素对铣削加工过程的影响,提出了一种铣削加工再生型颤振稳定性可靠度计算方法.建立铣削加工再生型颤振动力学模型,使用全离散法获取铣削稳定性叶瓣图.利用神经网络拟合极限轴向切深的函数表达式,再分别使用蒙特卡罗法和一次二阶矩法进行可靠度计算.结果表明,基于BP神经网络的方法兼具高效和精确的优点. 展开更多

关键词 再生型颤振 铣削 稳定性叶瓣图 神经网络 可靠性

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基于振动模型的掘进机截割系统稳定性预测 被引量：5

7

作者 谢苗 王贺 +4 位作者 刘杰 任泽 刘治翔 孟庆爽 朱昀 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期563-571,623,624,共11页

掘进机截割过程受动态径向和轴向载荷影响,截割臂会产生水平和竖直方向的摆动,摆动截割过程由煤岩反作用力产生的截割振动对截齿冲击最大,其振动量大小直接影响截割头的稳定性。为判断截割过程截割载荷是否稳定,首先,基于岩石断裂力学... 掘进机截割过程受动态径向和轴向载荷影响,截割臂会产生水平和竖直方向的摆动,摆动截割过程由煤岩反作用力产生的截割振动对截齿冲击最大,其振动量大小直接影响截割头的稳定性。为判断截割过程截割载荷是否稳定,首先,基于岩石断裂力学和煤岩破碎理论,建立掘进机截割系统物理本构模型,构建截齿和截割头截割载荷谱函数;其次,基于牛顿差值多项式方法进行截割过程截割稳定性预测,构建多因素耦合的非线性截割系统动力学方程,求解动态振动稳定域截割曲线(截割稳定性叶瓣图);然后,提出一种基于相关系数的无量纲截割振动判定准则,从理论和实际两方面判定截割头不同时刻的截割状态;最后,通过搭建截割系统实验台,进行截割系统模态参数辨识实验,测试破岩过程截割头截齿随机载荷特性,研究不同截割参数组合下截割载荷变化规律,得出截割头转速与截割深度的最佳匹配关系,从而证明截割稳定性叶瓣图的正确性。 展开更多

关键词 悬臂式掘进机 截割载荷谱 稳定性叶瓣图 牛顿多项式 截割稳定性预测

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基于切比雪夫分割法的铣削稳定性分析 被引量：2

8

作者 李鹤 韩萍 张玲利 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期538-542,共5页

利用切比雪夫分割法离散延时微分方程中的时间周期项,然后采用二阶Newton差商方法求出每个时间元端点处铣刀的运动向量,进而得到铣削系统的传递矩阵,并用Floquet理论判断铣削系统的稳定性.利用以上方法,研究了一个两自由度铣削系统稳定... 利用切比雪夫分割法离散延时微分方程中的时间周期项,然后采用二阶Newton差商方法求出每个时间元端点处铣刀的运动向量,进而得到铣削系统的传递矩阵,并用Floquet理论判断铣削系统的稳定性.利用以上方法,研究了一个两自由度铣削系统稳定性问题,得到了系统稳定性叶瓣图.结果表明:在同等计算精度的要求下,切比雪夫分割法比平均分割法所取的点数要少,计算效率较高;将时间周期分割成相同的份数,切比雪夫分割法计算精度高. 展开更多

关键词 铣削 切比雪夫分割法 传递矩阵 二阶Newton差商法 稳定性叶瓣图

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变螺旋立铣刀切削过程稳定性快速预测方法 被引量：2

9

作者 靳刚 李昂 +2 位作者 于晓蕾 李占杰 李栋 《机械设计》 CSCD 北大核心 2016年第8期43-47,共5页

使用变螺旋铣刀能较好地抑制切削颤振。文中构建了变螺旋铣刀铣削过程稳定性预测模型,通过平均处理模型的切削力方向系数、切削深度轴向切片技术,获得了系统的简化模型。对模型中的时滞状态项进行拉格朗日插值,获得了方程的离散映射形式... 使用变螺旋铣刀能较好地抑制切削颤振。文中构建了变螺旋铣刀铣削过程稳定性预测模型,通过平均处理模型的切削力方向系数、切削深度轴向切片技术,获得了系统的简化模型。对模型中的时滞状态项进行拉格朗日插值,获得了方程的离散映射形式,进而确定了系统的稳定性域,最终提出适用于文中预测模型的全离散求解方法。通过与前人相关方法的对比算例表明,该方法有效且具有较高的计算效率。 展开更多

关键词 铣削 颤振 稳定性叶瓣图 变螺旋角

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基于三阶龙格库塔法的铣削稳定性半解析法预测 被引量：5

10

作者 李忠群 彭岳荣 +1 位作者 夏磊 朱帆 《航空制造技术》 2016年第23期30-33,共4页

针对使用再生颤振理论建立的铣削动力学模型,提出了一种基于三阶龙格库塔法用于预测铣削稳定性的半解析方法。首先,以状态空间方程的形式表示动力学微分方程;其次,利用三阶龙格库塔法推导出传递矩阵;最后利用Floquet理论判断特定切削状... 针对使用再生颤振理论建立的铣削动力学模型,提出了一种基于三阶龙格库塔法用于预测铣削稳定性的半解析方法。首先,以状态空间方程的形式表示动力学微分方程;其次,利用三阶龙格库塔法推导出传递矩阵;最后利用Floquet理论判断特定切削状态下的稳定性,进而获得铣削稳定性叶瓣图。通过与半离散法的仿真结果进行对比发现,基于三阶龙格库塔法的铣削稳定性求解方法具有更高的预测精度和计算效率。 展开更多

关键词 三阶龙格库塔法 稳定性叶瓣图 FLOQUET理论 铣削加工

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变齿距铣刀高速微铣削的动态特性及稳定性研究（英文） 被引量：2

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作者 曹自洋 殷振 +1 位作者 刘威 杨建锋 《机床与液压》 北大核心 2016年第18期55-60,共6页

在高速微铣削加工过程中,提高生产效率和零件质量的需求日益强烈,这使得机床一直在系统的动态稳定性极限附近工作,而机床颤振的存在是限制微铣削加工生产率的主要障碍。基于颤振稳定性的准确预测,能采取一些措施来提高动态稳定性极限,... 在高速微铣削加工过程中,提高生产效率和零件质量的需求日益强烈,这使得机床一直在系统的动态稳定性极限附近工作,而机床颤振的存在是限制微铣削加工生产率的主要障碍。基于颤振稳定性的准确预测,能采取一些措施来提高动态稳定性极限,例如通过改变铣刀结构。提出了数值分析与铣削实验相结合的方法,采用变齿距微铣刀来研究铣削加工的动态特性和稳定性。另外提出了采用时域仿真的输出力来表征加工稳定性的新方法,采用变齿距铣刀可以非常有效地提高某些速度范围的颤振稳定性。对于选定刀具的加工,这种方法可以用于加工优化,或在设计阶段预测刀具新型结构的性能。 展开更多

关键词 高速微铣削 动态特性 稳定性叶瓣 铣刀齿距 时域

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车削颤振稳定性预测软件研究与开发 被引量：1

12

作者 刘宇 刘亚超 张义民 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期373-377,共5页

针对金属加工过程中颤振预测软件实现的工程需求,设计了车削加工颤振稳定性叶瓣图实验测试软硬件系统,研究了软件实现算法中的关键问题.首先,搭建了由采集卡、加速度传感器、模态力锤组成的硬件系统,开发了具有频响函数测试和稳定性叶... 针对金属加工过程中颤振预测软件实现的工程需求,设计了车削加工颤振稳定性叶瓣图实验测试软硬件系统,研究了软件实现算法中的关键问题.首先,搭建了由采集卡、加速度传感器、模态力锤组成的硬件系统,开发了具有频响函数测试和稳定性叶瓣图生成功能的系统软件.其次,设计了交互式软件采集及分析界面,研究了基于C#编程语言频响函数测试过程中多通道高速同步触发采集的实现算法,开发了具有由频域分析方法获得颤振稳定性叶瓣图功能的C#类.最后,对CJ0625车床加工系统进行稳定性预测,结果表明软件预测结果与实验结果相吻合. 展开更多

关键词 车削 颤振预测 稳定性叶瓣图 频响函数 触发采集

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基于稳定域仿真的切削稳定性预测研究 被引量：3

13

作者 曹力 钟建琳 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第1期105-107,111,共4页

文章基于稳定域仿真建立稳定性预测系统。首先根据切削稳定性颤振机理及切削稳定域仿真技术研究影响切削稳定性的因素,并对稳定性叶瓣图进行优化。然后在此基础上建立切削加工稳定性预测系统。最后通过实例说明稳定性叶瓣图的用途,为切... 文章基于稳定域仿真建立稳定性预测系统。首先根据切削稳定性颤振机理及切削稳定域仿真技术研究影响切削稳定性的因素,并对稳定性叶瓣图进行优化。然后在此基础上建立切削加工稳定性预测系统。最后通过实例说明稳定性叶瓣图的用途,为切削加工工艺人员提供合理的参数选择依据。 展开更多

关键词 稳定域仿真 切削稳定性 稳定性叶瓣图

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基于加工参数优化的低刚度工件铣削稳定性分析 被引量：3

14

作者 宁会峰 李逢泰 权超 《工具技术》 2020年第6期21-25,共5页

铣削振动是低刚度工件在铣削过程中广泛存在的问题,以槽式光热发电用扭矩管为模型,通过对加工过程中的颤振原理进行分析,针对低刚度工件的铣削加工特点,在考虑铣刀和工件动态耦合特性的基础上,建立低刚度工件铣削稳定性理论模型,并绘制... 铣削振动是低刚度工件在铣削过程中广泛存在的问题,以槽式光热发电用扭矩管为模型,通过对加工过程中的颤振原理进行分析,针对低刚度工件的铣削加工特点,在考虑铣刀和工件动态耦合特性的基础上,建立低刚度工件铣削稳定性理论模型,并绘制频域铣削稳定性图。基于叶瓣图,提出一种通过优选切削参数来控制颤振的方法,获取了避免加工颤振的理论加工参数,通过MATLAB/Simulink模块建立低刚度工件铣削加工系统的模拟仿真试验,以验证叶瓣图对于铣削参数优化的指导性。本研究可为低刚度工件铣削加工参数优化和抑制铣削颤振提供参考,对提高低刚度工件铣削加工效率和质量有重要意义。 展开更多

关键词 低刚度工件 铣削颤振 稳定性叶瓣图 参数优化

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包含刀具-工件多重交互与速度效应的铣削颤振稳定性分析 被引量：7

15

作者 籍永建 王西彬 +1 位作者 刘志兵 王红军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第17期14-24,54,共12页

为研究刀具-工件多重交互与速度效应对铣削颤振稳定性的影响,建立了包含刀具-工件多重交互与速度效应的铣削动力学模型,阐明了无刀轴倾角状态下再生效应、过程阻尼、刀具结构模态耦合与速度效应的耦合作用对铣削颤振稳定性的影响规律,... 为研究刀具-工件多重交互与速度效应对铣削颤振稳定性的影响,建立了包含刀具-工件多重交互与速度效应的铣削动力学模型,阐明了无刀轴倾角状态下再生效应、过程阻尼、刀具结构模态耦合与速度效应的耦合作用对铣削颤振稳定性的影响规律,研究了不同径向浸入比下刀具-工件交互与速度效应对铣削稳定性的影响。结果表明,与只考虑再生效应的铣削动力学模型相比,当同时考虑再生效应、过程阻尼与刀具结构模态耦合时,得到的稳定性叶瓣图中颤振区域发生明显变化;当主轴转速较低时,刀具-工件之间的多重交互效应是影响铣削颤振稳定性的主要因素,速度效应对极限切深的影响可忽略不计;随着主轴转速升高,速度效应对极限切深的影响逐渐增大,稳定性叶瓣图中稳定区域呈逐渐减小趋势;在一定范围内,随着铣刀后刀面磨损带的增加,铣削极限切深逐渐增大;主轴转速一定时,径向浸入比相对较小的情况下过程阻尼对铣削稳定性的影响更加明显。采用铣削试验进行验证,结果表明,与传统动力学模型相比,构建的铣削动力学模型能够更加可靠地预测实际铣削状态。 展开更多

关键词 铣削加工 颤振稳定性 刀具-工件交互 速度效应 稳定性叶瓣图

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面向数控机床运行状态的切削稳定性预测研究 被引量：11

16

作者 邓聪颖 苗建国 +3 位作者 殷国富 王玲 冯义 赵洋 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期184-191,共8页

切削加工过程中出现的颤振失稳现象,是限制机床加工质量和加工效率的主要因素。传统切削稳定性预测模型大多基于机床静止状态下的动力学特性,并采用恒定的切削力系数表征不同的切削条件。但在加工过程中,系统动力学特性和切削力系数会... 切削加工过程中出现的颤振失稳现象,是限制机床加工质量和加工效率的主要因素。传统切削稳定性预测模型大多基于机床静止状态下的动力学特性,并采用恒定的切削力系数表征不同的切削条件。但在加工过程中,系统动力学特性和切削力系数会随着主轴转速等影响因素而变化,导致预测的切削稳定性叶瓣图在实际工程运用中出现偏差。针对机床运行状态下切削稳定性的准确预测问题,提出一种切削稳定性叶瓣图修正方法。该方法以刀具系统动力学特性与切削力系数为研究对象,首先建立主轴转速样本信息,将考虑转速效应的主轴轴承运行刚度写入机床有限元模型中,获取刀尖频率响应函数及其对应的各阶模态参数,以此结合模态拟合法和插值算法重构任意转速下的刀尖频响函数,同时以各切削参数为变量构建切削力系数响应面预测模型,进而将与转速对应的刀尖频率响应函数和不同切削条件下的切削力系数作为传统切削稳定性预测模型的输入,并通过结合自适应粒子群算法共同求解各转速下的极限切削深度,从而在全转速范围内绘制切削稳定性叶瓣图。将该方法应用于1台3轴立式加工中心的实际工序中,采用多组预测的无颤振切削参数进行切削实验,并通过切削力信号的频谱分析判定切削过程中未出现颤振,验证了稳定性叶瓣图修正方法的有效性,为无颤振切削参数的合理选择奠定了技术支持。 展开更多

关键词 切削稳定性 稳定性叶瓣图 运行状态 切削参数

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基于Simulink仿真的凸轮轴高速磨削稳定性判定 被引量：2

17

作者 罗德龙 邓朝晖 +3 位作者 刘涛 佘帅龙 罗程耀 彭克立 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2019年第4期56-61,共6页

以凸轮轴高速磨削工艺系统稳定性为研究对象,建立磨削系统的凸轮轴-砂轮-支撑系统动力学模型.通过理论分析与数值计算来辨识磨削力的动态影响因素——凸轮轮廓曲率半径和瞬时磨削深度.基于所建立的磨削动力学模型搭建Matlab/Simulink颤... 以凸轮轴高速磨削工艺系统稳定性为研究对象,建立磨削系统的凸轮轴-砂轮-支撑系统动力学模型.通过理论分析与数值计算来辨识磨削力的动态影响因素——凸轮轮廓曲率半径和瞬时磨削深度.基于所建立的磨削动力学模型搭建Matlab/Simulink颤振仿真模型,并从稳定性叶瓣图中选取相应的磨削工艺参数组合进行数值仿真分析,将仿真振动位移时域图所得的稳定性结论与稳定性叶瓣图的磨削稳定区域进行比较,验证了建立的磨削动力学模型和数值仿真方法的有效性. 展开更多

关键词 凸轮轴高速磨削 动力学建模 稳定性叶瓣图 数值仿真

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基于斜角切削模型的铣削加工稳定性研究 被引量：2

18

作者 魏子淇 王家序 +3 位作者 周青华 熊青春 杨勇 王洪乐 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第12期41-45,50,共6页

针对零件加工过程中发生的颤振现象,结合大型A/B摆五轴龙门铣床,在斜角切削模型的基础上进行了铣削稳定性的研究。基于斜角切削的工作正交平面和法平面参考坐标系,引入切削力系数的修正形式;将切削刃微元在局部坐标系下进行切向、径向分... 针对零件加工过程中发生的颤振现象,结合大型A/B摆五轴龙门铣床,在斜角切削模型的基础上进行了铣削稳定性的研究。基于斜角切削的工作正交平面和法平面参考坐标系,引入切削力系数的修正形式;将切削刃微元在局部坐标系下进行切向、径向分解,经过坐标变换得到在整体坐标系下的切削分量,通过积分求和得到整个铣刀上的切削力。在此基础上采用完全离散解析法对颤振稳定域叶瓣图进行仿真,仿真结果表明,铣削过程中参数选取与颤振临界切削深度存在非线性关系;随着斜角切削刃倾角的增大,临界切削深度加深,稳定区域变大,铣削加工颤振的稳定性得到改善。 展开更多

关键词 斜角切削 表面质量 铣削稳定性 稳定性叶瓣图

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高液静压无心磨床磨削过程再生颤振的稳定性分析 被引量：4

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作者 徐磊 赵丽梅 余炯 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第10期52-55,60,共5页

为了避免高液静压无心磨床在磨削工件时发生颤振,从而提高工件的加工精度和磨削效率,提出了从再生型颤振机理出发,建立高液静压无心磨床磨削过程再生颤振动力学模型,制取无心磨削稳定性叶瓣图,选取适当加工工艺参数的方法。首先,应用再... 为了避免高液静压无心磨床在磨削工件时发生颤振,从而提高工件的加工精度和磨削效率,提出了从再生型颤振机理出发,建立高液静压无心磨床磨削过程再生颤振动力学模型,制取无心磨削稳定性叶瓣图,选取适当加工工艺参数的方法。首先,应用再生颤振理论研究高液静压无心磨床磨削过程,进而建立了考虑工件和砂轮再生颤振的动力学模型,并在磨削力模型中利用时间延时来表示再生效应,通过对动力学模型进行求解,得到高液静压无心磨床磨削过程稳定性叶瓣图,并将稳定性叶瓣图划分为符合切入式无心磨削的4个区域,为工艺人员选取磨削工艺参数避免颤振提供了理论依据。 展开更多

关键词 高液静压无心磨床 再生颤振 磨削力 稳定性叶瓣图

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外圆车削TC4钛合金颤振稳定性极限预测 被引量：3

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作者 李绍朋 王利强 吕志杰 《机床与液压》 北大核心 2021年第12期12-18,共7页

外圆车削加工TC4钛合金过程中,再生型颤振会在工件表面留下不规则的振纹,严重影响了钛合金的表面加工质量。考虑外圆车削动力学参数的影响,建立了外圆车削TC4钛合金再生型颤振动力学模型。在KDN数控车床上进行动力学参数识别试验,将试... 外圆车削加工TC4钛合金过程中,再生型颤振会在工件表面留下不规则的振纹,严重影响了钛合金的表面加工质量。考虑外圆车削动力学参数的影响,建立了外圆车削TC4钛合金再生型颤振动力学模型。在KDN数控车床上进行动力学参数识别试验,将试验结果代入所建模型解析解中,利用MATLAB软件绘制外圆车削稳定性叶瓣图并得到外圆车削加工TC4钛合金的极限切削深度为0.5532 mm。进行外圆车削试验,对试验结果进行时域分析以及粗糙度分析。试验结果表明:当切削深度小于0.5532 mm时,无论转速取何值,车削都相对稳定;当切削深度大于0.5532 mm,但与转速构成的点位于叶瓣图曲线下方时,其振幅平均值、粗糙度较小,与前者相差不大,车削稳定;当切削深度与转速构成的点位于叶瓣图曲线上方时,与叶瓣图曲线下方相同转速的点对比,其振幅平均值增大了1倍左右,粗糙度值增大了31%左右,车削不稳定。试验分析结果验证了所绘稳定性叶瓣图的可靠性,对实际加工具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 再生型颤振 动力学建模 参数识别 时域分析 粗糙度 稳定性叶瓣图

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