車(chē)削加工中大螺距螺桿的振動(dòng)特性研究.pdf

1、大螺距螺桿作為汽車(chē)覆蓋件、核電件等重型設(shè)備的關(guān)鍵部件，起著傳遞扭矩和精度的作用。車(chē)削大螺距螺桿過(guò)程中機(jī)床、刀具和工件所產(chǎn)生的振動(dòng)，引起刀-工切削接觸關(guān)系不斷發(fā)生變化，導(dǎo)致切削層后的的改變，引起切削力發(fā)生變化，使切削過(guò)程處于不穩(wěn)定狀態(tài)，直接影響螺紋加工質(zhì)量和加工效率。因此，有必要探究車(chē)削加工中工件的振動(dòng)特性，從而控制工件表面質(zhì)量。
　　本文在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于廣義動(dòng)力學(xué)空間的高進(jìn)給切削刀具振動(dòng)磨損”支持下，研究了機(jī)床結(jié)構(gòu)、機(jī)

2、床振動(dòng)及切削力引起的大螺距螺桿振動(dòng)響應(yīng)，通過(guò)車(chē)削實(shí)驗(yàn)，揭示了大螺距螺桿車(chē)削振動(dòng)特性，并利用瞬態(tài)切削力對(duì)大螺距螺桿車(chē)削穩(wěn)定性進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。
　　首先，基于機(jī)床結(jié)構(gòu)對(duì)大螺距螺桿加工系統(tǒng)進(jìn)行子結(jié)構(gòu)劃分。借助歐拉-伯努利梁理論和試驗(yàn)頻響函數(shù)建立了基于機(jī)床結(jié)構(gòu)的機(jī)床主軸-卡盤(pán)-大螺距螺桿系統(tǒng)的大螺距螺桿頻響函數(shù)預(yù)測(cè)模型，優(yōu)化辨識(shí)得到結(jié)合面參數(shù)，并用實(shí)驗(yàn)證明了辨識(shí)結(jié)果及大螺距螺桿頻響函數(shù)預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性。
　　其次，針對(duì)車(chē)削加工中，大

3、螺距螺桿受機(jī)床、刀具等多激勵(lì)的影響這一問(wèn)題，運(yùn)用大螺距螺桿振動(dòng)測(cè)試方法對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行探究，通過(guò)機(jī)床空轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，獲取機(jī)床振動(dòng)激勵(lì)對(duì)其的振動(dòng)響應(yīng)，進(jìn)一步通過(guò)對(duì)精加工切削實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，分析獲得不同擴(kuò)寬方式、螺距、工件材料下機(jī)床與刀具振動(dòng)特性。
　　最后，通過(guò)對(duì)多種工況條件下車(chē)削大螺距螺桿的振動(dòng)特性試驗(yàn)研究，采用單因素對(duì)比分析法，揭示了加工過(guò)程中系統(tǒng)振動(dòng)特性和刀具所受瞬態(tài)切削力對(duì)工藝條件的響應(yīng)特性，為大螺距螺桿車(chē)削穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)與控制提供