基于有限元法的車削細(xì)長(zhǎng)軸的動(dòng)態(tài)特性分析.pdf

1、車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，由于長(zhǎng)徑比大，工件會(huì)產(chǎn)生彎曲變形與振動(dòng)。切削振動(dòng)是金屬切削過(guò)程中比較常見(jiàn)的一個(gè)不穩(wěn)定因素，不僅是因?yàn)槠鋾?huì)影響刀具使用壽命，此外也會(huì)影響工件的表面質(zhì)量及尺寸精度。迄今，隨著加工水平的提高，此類工件的加工問(wèn)題并沒(méi)有很大的改善。探討理論分析與試驗(yàn)相結(jié)合的方法，研究細(xì)長(zhǎng)軸車削時(shí)的彎曲振動(dòng)及形狀誤差的影響因素，尋求減小誤差的方法，對(duì)于細(xì)長(zhǎng)軸車削加工具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　 首先，初步介紹了機(jī)械加工中的振動(dòng)的產(chǎn)生原

2、理與類型，分析了細(xì)長(zhǎng)軸類零件車削加工時(shí)的振動(dòng)類別，并歸納了振動(dòng)的一般研究方法。為了研究細(xì)長(zhǎng)軸在車削力作用下的彎曲振動(dòng)，本文以工程梁理論為基礎(chǔ)，建立了細(xì)長(zhǎng)軸在車削力激勵(lì)作用下的彎曲振動(dòng)模型，并采用振型疊加法求解此力學(xué)模型。得到了切削點(diǎn)對(duì)車削力的響應(yīng)方程。應(yīng)用MATLAB軟件繪制出響應(yīng)曲線，分析切削用量和長(zhǎng)徑比對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸彎曲振動(dòng)的影響。
　　 其次，根據(jù)車削過(guò)程中不同的切削參數(shù)設(shè)計(jì)并完成了車削力的單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的處理

3、和對(duì)動(dòng)態(tài)車削力曲線的研究，分析了不同切削條件下，車削力和振動(dòng)偏移量的變化情況，驗(yàn)證了理論曲線的正確性。
　　 然后，利用ANSYS分析軟件，對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸的車削加工過(guò)程進(jìn)行了模態(tài)分析，表明了隨著加工的進(jìn)行，工件的質(zhì)量和形狀的變化會(huì)使細(xì)長(zhǎng)軸的振型和頻率隨之變化，且頻率的變化受到背吃刀量的影響。
　　 最后針對(duì)現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)軸精密加工中最常用的輔助工具跟刀架進(jìn)行分析，與不采用跟刀架時(shí)的振動(dòng)偏移量作比較，在理論上驗(yàn)證了跟刀架可以很大程度上提