銑削系統(tǒng)顫振穩(wěn)定性分析及穩(wěn)健性優(yōu)化.pdf

1、穩(wěn)定性切削是確保高效、高精度切削加工的前提條件，是提高加工效率以及優(yōu)化工藝參數(shù)的基礎(chǔ)。本文針對銑削加工過程的動力學建模、穩(wěn)定性預(yù)測、時域仿真與切削力試驗及多目標優(yōu)化問題進行了研究，為實現(xiàn)無顫振高速銑削加工提供指導。
　　分析了加工過程中瞬態(tài)切削厚度的變化，根據(jù)再生顫振解析模型，建立動態(tài)銑削力模型，并對加工過程穩(wěn)定性進行預(yù)測，繪制了穩(wěn)定性曲線。采用時間有限元方法研究了不考慮和考慮螺旋角情況下穩(wěn)定性曲線的不同。另外考慮了多階模態(tài)參數(shù)的

2、影響，給出了不同參數(shù)下的分叉情況。
　　建立了切削厚度瞬態(tài)模型，在時域內(nèi)對切削力進行了仿真。以鋁合金7050材料為研究對象進行了切削力系數(shù)試驗，對比仿真和試驗結(jié)果驗證了銑削力模型及獲得的銑削力系數(shù)的準確性。通過分析切削過程中切削力和振動信號的時域表現(xiàn)及頻譜頻率的成分變化，進行了顫振識別，并對多模態(tài)的穩(wěn)定性預(yù)測模型的準確性進行驗證。
　　以最大材料去除率和最小表面位置誤差為優(yōu)化目標，采用序列二次規(guī)劃方法，使用半解析靈敏度方法和