立銑刀幾何參數(shù)對銑削系統(tǒng)動態(tài)特性影響規(guī)律的研究.pdf

1、高速銑削加工在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，而制約高速銑削加工效率的一個(gè)重要問題就是顫振。獲取高速銑削系統(tǒng)尤其是“主軸—刀柄—刀具”系統(tǒng)的動力學(xué)特性參數(shù)是對顫振現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測的關(guān)鍵所在。刀具是銑削加工系統(tǒng)中最活躍的因素，因此有必要系統(tǒng)地分析刀具幾何參數(shù)對“主軸—刀柄—刀具”系統(tǒng)動力學(xué)特性的影響。本文研制應(yīng)用于銑削系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)測試的電子沖擊力錘，并且在建立整體立銑刀幾何模型和模態(tài)分析模型的基礎(chǔ)上，對立銑刀的動態(tài)特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和仿真

2、分析，重點(diǎn)研究立銑刀幾何參數(shù)對銑削系統(tǒng)動態(tài)特性的影響規(guī)律，為立銑刀結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。
　　 首先，針對銑削系統(tǒng)模態(tài)測試中人工錘擊法的不足，研制一種工作臺式電子沖擊力錘測試裝置。該裝置利用電磁原理，通過控制牽引式電磁鐵的通/斷電，使?fàn)恳記_擊力錘實(shí)現(xiàn)對被測對象的沖擊，并對BT40刀柄、立銑刀桿進(jìn)行沖擊測試實(shí)驗(yàn)。該裝置能夠產(chǎn)生重復(fù)性好、可變大小的沖擊力，可以取代人工力錘，并且適用于切削刀具系統(tǒng)端點(diǎn)頻率響應(yīng)函數(shù)的

3、測試。
　　 其次，建立整體立銑刀的三維幾何模型。在Pro/E軟件中建立立銑刀的三維實(shí)體模型，導(dǎo)入到有限元分析軟件ANSYS Workbench中進(jìn)行模態(tài)分析，并通過刀具模態(tài)參數(shù)測試裝置對所建立的模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，驗(yàn)證所建立的三維模型的正確性。
　　 然后，采用響應(yīng)耦合子結(jié)構(gòu)分析法（RCSA法）并結(jié)合模態(tài)試驗(yàn)，獲得刀具與刀柄/主軸之間的接合面特性參數(shù)，并對銑削系統(tǒng)刀尖點(diǎn)頻響函數(shù)進(jìn)行預(yù)測。另外，模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著刀具懸