薄壁件加工穩(wěn)定域建模及顫振監(jiān)測方法研究.pdf

1、碩士學位論文薄壁件加工薄壁件加工穩(wěn)定域建模穩(wěn)定域建模及顫振監(jiān)測顫振監(jiān)測方法方法研究研究ThinwalledWkpieceMachiningStabilityDomainModelingChatterMonitingMethodResearch作者姓名：周帥學科、專業(yè)：精密儀器及機械學號：21404181指導教師：李宏坤教授完成日期：2017.05.04大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學

2、位論文I摘要薄壁件在航空、航天、石油、化工以及醫(yī)藥等領域使用廣泛。薄壁件是公認的難加工零件，工件形狀復雜，存在著材料去除率高、剛性低、工藝性差等問題。在切削力、切削顫振等因素影響下，加工過程中工件易發(fā)生變形、振動或失穩(wěn)等現象。采用保守的加工工藝，極大的降低了生產效率。隨著先進科學理論的發(fā)展和制造技術的進步，對薄壁件高速切削加工的穩(wěn)定性、效率、可靠性提出了更高的要求。針對薄壁件加工顫振問題，本文展開對銑削加工顫振的產生機理、薄壁件加工中動

3、態(tài)特性變化、加工參數優(yōu)化及顫振監(jiān)測等內容的研究。研究主要內容如下：（1）從激勵控制方式、振動響應類型及系統對立性質三個角度對銑削加工中振動類型進行分類，對加工影響較大的顫振的三種產生機理進行說明。分析了顫振的影響因素，并簡述國內外學者對顫振現象抑制和監(jiān)測的相關研究現狀。（2）對銑削系統做動力學分析，解釋顫振穩(wěn)定性葉瓣圖的計算原理。改變程序中參數進行仿真運算，研究參數變化對葉瓣圖趨勢的影響，并做出相應的分析。然后，通過立銑刀受力模型和銑削

4、實驗數據，計算出所選刀具與材料的銑削系數。研究薄壁件動態(tài)特性變化，薄壁件分6層加工，每層加工完成經測試得模態(tài)參數。計算出切削加工三維穩(wěn)定域葉瓣圖，考慮加工位置變化的影響。（3）研究加工中存在的顫振現象，選擇聲壓信號反饋顫振特征。采集加工中心聲壓數據，同時觀察時域和頻域特征。顫振發(fā)生時域有效值急劇增大，頻域激勵頻率從軸頻轉移到刀具主軸子系統一階固頻，能量集中頻段從低頻段轉移到高頻段。構造反映頻域能量的特征值，選擇有效值、關心頻段占能比和特