機(jī)床切削顫振分析及動(dòng)態(tài)切削過程模擬研究.pdf

1、機(jī)械加工過程中再生顫振是一種固有的非線性現(xiàn)象，它和切削速度、切削用量、刀具幾何角度、刀具磨損等因素有關(guān)。以往的機(jī)床再生顫振預(yù)測(cè)模型通過簡(jiǎn)化摩擦狀況和刀具幾何參數(shù)來建模而忽略了非線性因素，特別是未深入研究對(duì)顫振何時(shí)發(fā)生影響顯著地刀具和切屑之間的相互作用。本文提出了一種預(yù)測(cè)車削顫振的方法，目的是對(duì)顫振開始發(fā)生的影響因素進(jìn)行研究。全文通過模擬切屑形成過程并結(jié)合機(jī)床刀具的動(dòng)態(tài)分析，確定了再生顫振和切屑形成過程兩種現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系。在理論仿真中，使

2、用非線性有限元分析軟件Ansys/LS-DYNA，采用網(wǎng)格劃分技術(shù)，通過仿真切槽刀在各種切屑深度下的加工，揭示了顫振受到切削條件下刀具的幾何形狀（刀尖圓弧半徑、前角、后角）以及工件和刀具接觸表面摩擦狀況的影響。進(jìn)一步，基于Matlab/Simulink繪制車床再生顫振穩(wěn)定域仿真圖，采用時(shí)域模擬，檢查加工力和結(jié)構(gòu)振動(dòng)產(chǎn)生的信號(hào)，并用來確定顫振是否發(fā)生。采用DASP大容量數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)，得到機(jī)床工藝系統(tǒng)固有振動(dòng)頻率。最后，采用有限元軟件