数控车削过程再生型颤振稳定性建模与仿真 被引量：10

1

作者 李金华 谢华龙 +1 位作者 盛忠起 刘永贤 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期118-122,共5页

考虑瞬态切屑厚度变化和刀具角度变化对颤振的影响,基于再生型颤振机理建立了精确实用的数控外圆车削动力学模型.在此基础上应用数字仿真技术开发了车削颤振分析专用软件包,并结合相关试验数据进行了仿真分析.仿真结果表明,极限切宽和... 考虑瞬态切屑厚度变化和刀具角度变化对颤振的影响,基于再生型颤振机理建立了精确实用的数控外圆车削动力学模型.在此基础上应用数字仿真技术开发了车削颤振分析专用软件包,并结合相关试验数据进行了仿真分析.仿真结果表明,极限切宽和主轴转速之间具有明显的非线性关系,且主轴转速对颤振影响最为明显;切削稳定性随主振系统的等效刚度或阻尼比增加而增大,但当方向系数、切削重叠率或切削刚度增加时,稳定性反而降低,同时叶瓣曲线的形状也随之改变;但主振系统固有频率未影响曲线形状,它的增大使曲线整体右移.这为相应抑振措施提供了必要的理论依据. 展开更多

关键词 再生型颤振 数控车削 动态建模 数字化仿真 稳定性分析

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薄壁零件铣削三维颤振稳定性建模与分析 被引量：10

2

作者 张雪薇 于天彪 王宛山 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期99-103,共5页

以低刚度薄壁零件为研究对象,基于加工原理建立精确的铣削过程薄壁零件三维动力学模型,并在此基础上采用全离散解析法对颤振稳定域叶瓣图进行仿真分析及实验验证.结果表明:薄壁零件铣削加工系统的动态特性决定其动力学模型,铣削加工过... 以低刚度薄壁零件为研究对象,基于加工原理建立精确的铣削过程薄壁零件三维动力学模型,并在此基础上采用全离散解析法对颤振稳定域叶瓣图进行仿真分析及实验验证.结果表明:薄壁零件铣削加工系统的动态特性决定其动力学模型,铣削加工过程主轴转速与颤振临界轴向切削深度之间存在非线性关系,主轴转速对颤振稳定性影响较明显.当系统模态质量、阻尼比及固有频率增大时,颤振稳定性相应加强,同时叶瓣图形状分布随之改变.该理论模型对薄壁零件铣削加工过程切削参数的合理选择,表面加工质量和加工效率的提高具有一定指导意义. 展开更多

关键词 薄壁零件 铣削加工 动力学模型 再生型颤振 稳定性分析

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系统参数对自激振动系统动力学稳定性的影响 被引量：5

3

作者 李小彭 梁友鉴 +1 位作者 孙德华 岳冰 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期690-694,共5页

为了研究机床进给系统的黏滑运动特性,建立了基于Stribeck摩擦模型的具有代表性的质体-弹簧-传送带摩擦自激振动模型.利用李雅普诺夫稳定性判据对自激振动系统的平衡点进行了稳定性分析,获得了系统的临界失稳速度,又经过理论公式推导出... 为了研究机床进给系统的黏滑运动特性,建立了基于Stribeck摩擦模型的具有代表性的质体-弹簧-传送带摩擦自激振动模型.利用李雅普诺夫稳定性判据对自激振动系统的平衡点进行了稳定性分析,获得了系统的临界失稳速度,又经过理论公式推导出了系统的临界黏滑速度.从数值仿真得到的相图和Poincare截面图可以看出,随着系统进给速度、阻尼和传动刚度的增大,动、静摩擦差值的减小,系统的黏滞运动持续时间变短,即系统的稳定性增强;低速状态下的自激振动分为黏滑和纯滑动两个阶段,且均为准周期运动;系统进给速度是影响系统稳定性的主要参数. 展开更多

关键词 Stribeck摩擦模型 动力学 稳定性分析 自激振动 数值仿真

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不分离型垂直进给方向超声振动辅助铣削钛合金Ti_6Al_4V的稳定性 被引量：6

4

作者 张跃敏 赵波 +1 位作者 王裕清 赵斌斌 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期424-429,共6页

为了研究不分离型垂直进给方向超声振动辅助铣削加工的稳定性,建立了不分离型垂直进给方向超声振动辅助铣削系统的动力学模型。对该动力学模型采用了非线性周期函数的线性化理论、全离散法进行了研究。讨论了不分离型垂直进给方向超声... 为了研究不分离型垂直进给方向超声振动辅助铣削加工的稳定性,建立了不分离型垂直进给方向超声振动辅助铣削系统的动力学模型。对该动力学模型采用了非线性周期函数的线性化理论、全离散法进行了研究。讨论了不分离型垂直进给方向超声振动辅助铣削的刀齿运动轨迹的特点,建立了瞬时切厚的模型,利用非线性方程的线性化理论建立了时滞微分方程。运用全离散法求解时滞微分方程,应用MATLAB7.1软件得出铣削系统的稳定性预测叶瓣图。通过加工钛合金Ti_6Al_4V进行不分离型垂直进给方向超声振动辅助铣削颤振实验并与普通铣削做了对比。结果表明:系统稳定性预测曲线与实验结果基本吻合;相同铣削参数下,不分离型垂直进给方向超声振动辅助铣削比普通铣削能提高系统稳定性,轴向切深最大增幅80%。 展开更多

关键词 不分离型 垂直进给方向 超声振动辅助铣削 钛合金材料 稳定性分析

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切削过程再生颤振的模糊稳定性分析 被引量：2

5

作者 孔繁森 于骏一 潘志刚 《振动工程学报》 EI CSCD 1998年第1期106-109,共4页

在机床切削颤振分析中首次考虑了模糊不确定性因素的影响，利用模糊数学分析方法详细论述了切削过程再生颤振的模糊稳定性分析问题，给出了模糊稳定性极限切削宽度集合的可能性分布及其置信区间表达式，最后依据本文的理论分析。

关键词 切削振动 机床 再生颤振 模糊 稳定性分析

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数控切削加工过程动力学建模、仿真分析回顾与展望 被引量：3

6

作者 李忠群 张伟峰 +2 位作者 刘阳 刘鸿 杨尚臻 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第19期14-28,共15页

通过切削过程动力学建模与仿真分析,对切削力、表面形貌、切削过程稳定性等过程参数进行预测,在此基础上进行工艺参数优化,是实现无颤振、高效切削的有效途径。学术界对这一领域进行了广泛而深入的研究,随着机械加工从数字化向智能化方... 通过切削过程动力学建模与仿真分析,对切削力、表面形貌、切削过程稳定性等过程参数进行预测,在此基础上进行工艺参数优化,是实现无颤振、高效切削的有效途径。学术界对这一领域进行了广泛而深入的研究,随着机械加工从数字化向智能化方向不断发展,切削过程仿真的研究热点正朝以数字孪生为代表的智能化方向转变。因此,亟须对切削过程建模、仿真的研究现状进行深入而系统的归纳总结,在此基础上,实现对切削过程仿真研究热点与趋势的预测具有重要意义。从切削过程建模与切削力预测、切削稳定性分析、切削过程有限元仿真以及面向切削过程的数字孪生技术等方面进行归纳总结,指出目前相关研究的优势与局限性。经过深入探讨展望了切削过程建模与仿真的研究趋势,并指出了下一步研究热点。 展开更多

关键词 切削过程 动力学建模 有限元仿真分析 切削稳定性分析 切削力预测 数字孪生

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高速拉床液压系统拉削振动特性分析 被引量：1

7

作者 柳波 刘琪 +1 位作者 桂珍 王亚雄 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第4期447-452,共6页

由于拉削振动力对拉床液压系统的平稳性和拉削加工的质量影响较大,根据正交切削力模型及微元法,文章建立了拉刀单齿的拉削力模型,并根据拉刀实际拉削的最大齿数变化规律,建立了拉削振动力模型和基于拉削振动力的拉床液压系统模型,利用AM... 由于拉削振动力对拉床液压系统的平稳性和拉削加工的质量影响较大,根据正交切削力模型及微元法,文章建立了拉刀单齿的拉削力模型,并根据拉刀实际拉削的最大齿数变化规律,建立了拉削振动力模型和基于拉削振动力的拉床液压系统模型,利用AMESim软件仿真分析了拉削振动力作用下拉床液压系统的平稳性,对不同齿距、不同拉削速度以及不同脉冲比下,拉削振动力对拉床液压系统稳定性的影响进行了分析。设计子拉床液压系统拉削振动特性的测试试验方案,通过试验验证了仿真分析结果的准确性。 展开更多

关键词 高速拉床 拉削振动 正交切削力模型 液压系统 稳定性分析

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立铣加工钛合金颤振稳定域的研究 被引量：1

8

作者 王明海 高蕾 +1 位作者 王伟 郑耀辉 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第2期247-251,共5页

为了优化铣削加工中的切削参数来减小或避免再生颤振的发生,在切削加工再生颤振理论的研究基础上,以硬质合金立铣刀粗加工钛合金TA15为研究对象,建立了刀具的动力数学模型,对再生颤振稳定域在频域内进行求解;对再生颤振稳定域解析算法... 为了优化铣削加工中的切削参数来减小或避免再生颤振的发生,在切削加工再生颤振理论的研究基础上,以硬质合金立铣刀粗加工钛合金TA15为研究对象,建立了刀具的动力数学模型,对再生颤振稳定域在频域内进行求解;对再生颤振稳定域解析算法进行程序设计,通过提供由动态铣削实验获得的铣削力系数和由模态分析实验获得的模态参数等程序所需参数计算得到与主轴转速和轴向切深二者相关的颤振稳定域叶瓣图;最后通过对钛合金TA15进行立铣加工实验验证了颤振稳定域解析算法的准确性。 展开更多

关键词 铣削加工 再生颤振 钛合金 铣削力系数 模态参数

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柔索驱动并联加工机构的力学建模与分析 被引量：1

9

作者 汤奥斐 李言 +2 位作者 郑建明 袁启龙 成小涓 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第12期1803-1806,共4页

针对柔索驱动并联加工机构,着重分析了该系统的固有频率及动力学响应特性。构建了系统瞬态时在切削力作用下的振动模型,解算出系统的固有频率;研究了系统的切削力模型和该力作用下的系统响应问题,基于龙格库塔法对系统的受迫振动模型进... 针对柔索驱动并联加工机构,着重分析了该系统的固有频率及动力学响应特性。构建了系统瞬态时在切削力作用下的振动模型,解算出系统的固有频率;研究了系统的切削力模型和该力作用下的系统响应问题,基于龙格库塔法对系统的受迫振动模型进行数值求解.最后通过数值算例验证了该算法的可行性,并通过快速傅里叶变换(fast fourier transformation,FFT)将时域响应转变为频域解,分析了动平台质量和重心位置参数对系统稳定性的影响。 展开更多

关键词 柔索驱动并联机构 非线性切削力模型 模态分析 固有频率

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频谱分析法铣削稳定性判定 被引量：4

10

作者 刘惠鑫 李康举 刘永贤 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第1期93-96,共4页

利用庞加莱原理,分析了稳定切削与不稳定切削时振动信号频域特征的不同点.搭建了铣削振动检测系统,通过对铣削振动信号的频域分析,验证了铣削强迫振动的频域特征是在低频段的刃通过频率及其二、三倍谐波频率处出现峰值;发生切削颤振时,... 利用庞加莱原理,分析了稳定切削与不稳定切削时振动信号频域特征的不同点.搭建了铣削振动检测系统,通过对铣削振动信号的频域分析,验证了铣削强迫振动的频域特征是在低频段的刃通过频率及其二、三倍谐波频率处出现峰值;发生切削颤振时,在高频段出现峰值,因此,振动信号频谱图中非刃通过频率处及其二、三倍谐波频率处出现峰值是发生切削不稳定的结论. 展开更多

关键词 切削颤振 频域分析 庞加莱原理 稳定性 强迫振动 刃通过频率 傅里叶变换 振动测试

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热镀锌生产线出锌锅段带钢-气垫耦合系统振动特性研究 被引量：1

11

作者 李路雷 蔡忠清 +1 位作者 惠升 徐培民 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第4期526-532,共7页

为获得平衡状态下带钢变形、气垫区压力以及带钢-气垫耦合系统的动特性,将带钢近似为恒张力作用下的轴向运动Euler-Bernoulli梁,根据描述气垫区气体动力学特性的经典附壁边界理论,建立带钢和气垫区气体压力的控制方程及耦合条件。引入... 为获得平衡状态下带钢变形、气垫区压力以及带钢-气垫耦合系统的动特性,将带钢近似为恒张力作用下的轴向运动Euler-Bernoulli梁,根据描述气垫区气体动力学特性的经典附壁边界理论,建立带钢和气垫区气体压力的控制方程及耦合条件。引入轴向运动带钢变形的格林函数,以压力卷积的形式显式表达带钢位移,采用Newton-Raphson法对气垫区的平衡压力和带钢平衡变形进行数值求解。将带钢和气垫区气体压力控制方程分别在其平衡位置处线性化,得到描述系统线性响应的变系数偏微分方程组。通过Galerkin法对模型进行全局离散,用广义矩阵特征值问题的数值解法得到带钢的固有频率。研究结果表明:适当减小带钢运行速度并增大带钢张力有利于带钢的稳定运行,而气垫箱供应压力对带钢动特性的影响极为有限。 展开更多

关键词 带钢 气垫 耦合系统 平衡态 特征值

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机床非线性颤振的分段线性化及其数学模型

12

作者 付久炼 袁哲俊 顾熙棠 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1991年第2期18-27,148,共10页

通过引入非线性调制环节N(S),本文实现了非线性颤振的分段线性化,建立了统一的切削动力学系统模型。这一模型使线性颤振理论、非线性颤振理论趋于统一,并使超声振动切削抑制颤振的机理从理论上得到解释。

关键词 机床 非线性 颤振 分段线性化

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动态切削力解析模型的研究 被引量：3

13

作者 何思亮 《焦作矿业学院学报》 1994年第1期105-112,共8页

在动态切削时，动态切削力解析模型是由切削力变量的合力推导的．动态切削力可以用静态切削系数或动态切削系数来表示，这两种系数都可由穗态切削数据来确定。本文验证了提出的模型，颤振分析是在一个两自由度的切削系统中进行的，并证... 在动态切削时，动态切削力解析模型是由切削力变量的合力推导的．动态切削力可以用静态切削系数或动态切削系数来表示，这两种系数都可由穗态切削数据来确定。本文验证了提出的模型，颤振分析是在一个两自由度的切削系统中进行的，并证明了从理论上预测的稳定性极限与由试验获得的极限切削宽度完全一致。 展开更多

关键词 动态切削模型 切削力 机床颤振

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