車削顫振機(jī)理與穩(wěn)定性問(wèn)題研究.pdf

1、機(jī)床工作時(shí)，工件和刀具之間會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的切削顫振。顫振不僅使加工精度降低，還會(huì)損壞刀具等機(jī)床設(shè)備，使生產(chǎn)率下降。本文在探討車削顫振機(jī)理的基礎(chǔ)上，綜合考慮機(jī)床非線性剛度和刀具熱變形對(duì)車削顫振的影響，分別建立了單自由度、兩自由度和多自由度再生型車削顫振動(dòng)力學(xué)模型，研究了顫振系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)力學(xué)特性問(wèn)題，其結(jié)果具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文主要的研究?jī)?nèi)容和結(jié)果包括：
　　(1)運(yùn)用解析法對(duì)單自由度車削顫振系統(tǒng)穩(wěn)定性極限切削寬度隨切削參

2、數(shù)的變化規(guī)律進(jìn)行分析，研究發(fā)現(xiàn)極限切削寬度隨等效剛度、阻尼率的增大而增大，隨切削剛度系數(shù)的增大反而減小，提高固有頻率不會(huì)影響極限切削寬度但會(huì)使穩(wěn)定性葉瓣圖曲線向切削速度較高的方向平移。
　　(2)基于刀具和工件耦合振動(dòng)的兩自由度動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)穩(wěn)定性極限切削寬度的影響因素進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)系統(tǒng)顫振頻率在刀具固有頻率附近變化時(shí)，提高刀具的等效剛度和阻尼率、提高工件的阻尼率會(huì)使極限切削寬度增大，而改變工件的等效剛度幾乎不影響極限切削寬度。

3、為合理選擇切削參數(shù)，提高機(jī)床切削穩(wěn)定性提供了有力的指導(dǎo)。
　　(3)考慮機(jī)床非線性剛度和刀具受熱變形對(duì)車削顫振的影響，分別建立了單自由度和兩自由度再生型車削顫振系統(tǒng)模型并進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性分析，研究發(fā)現(xiàn)在兩自由度車削系統(tǒng)中刀具子系統(tǒng)對(duì)時(shí)滯的變化較為敏感且呈響應(yīng)多樣性，表現(xiàn)出周期、概周期和混沌的動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)，這與單自由度車削系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性基本一致。而兩自由度車削系統(tǒng)中工件子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)變化較為簡(jiǎn)單，只有周期和擬周期運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有混沌運(yùn)動(dòng)。<