高速銑削過程動力學(xué)建模研究及其仿真系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、數(shù)控銑削加工是以數(shù)控技術(shù)為基礎(chǔ)利用數(shù)控銑床對工件進行加工的，如何確定合理的銑削參數(shù)成為數(shù)控銑削加工過程中一項重要的工作。銑削力仿真和銑削顫振穩(wěn)定性的研究對加工工藝參數(shù)的優(yōu)化、生產(chǎn)效率的提高具有非常重要的意義。本文以數(shù)控銑削加工中圓柱立銑刀銑削力靜力學(xué)和動力學(xué)模型、顫振穩(wěn)定域模型的建立與模擬仿真等關(guān)鍵技術(shù)為研究內(nèi)容，重點在以下幾個方面進行了研究：
　　1.首先分析了數(shù)控加工中機床-刀具-工件組合情況，以圓柱立銑刀為對象，采用將銑刀刃

2、微元化的方式建立數(shù)控銑削加工靜、動力學(xué)模型，將復(fù)雜的銑削參數(shù)優(yōu)化設(shè)計問題分解成相對簡單的多階段條件極值問題進行處理求解。
　　2.利用Matlab7.0作為分析工具，采用數(shù)值積分中四階Runge-Kutta(龍格-庫塔)計算方法對圓柱立銑刀銑削動力學(xué)過程進行仿真研究，結(jié)果表明通過選擇合理的銑削參數(shù)獲得的銑削力對工件的加工效率和加工精度具有指導(dǎo)意義。
　　3.建立了圓柱立銑刀顫振穩(wěn)定域模型，通過對穩(wěn)定域的仿真研究從而能選擇出避

3、開顫振區(qū)域的合理的銑削加工參數(shù)，提高加工效率。
　　4.采用文獻實驗數(shù)據(jù)與模型仿真數(shù)據(jù)進行對比的方法，對于圓柱銑刀銑削過程的動力學(xué)仿真模型進行驗證，仿真結(jié)果與文獻實驗數(shù)據(jù)吻合。
　　5.利用VB6.0軟件設(shè)計了圓柱立銑刀動力學(xué)仿真系統(tǒng)，其主要功能有:簡單銑削參數(shù)查詢、圓柱立銑銑刀銑削過程靜態(tài)力仿真、銑削加工顫振穩(wěn)定仿真和銑削加工動力學(xué)仿真，預(yù)測加工過程中的銑削力和刀具/工件系統(tǒng)的振動位移。
　　綜上研究對于合理選擇銑削