SiCp-Al薄壁件超聲輔助磨削加工振動及工藝優(yōu)化研究.pdf

1、在航空航天領域,降低飛機、火箭等的自身結(jié)構(gòu)重量,不僅意味著制造、發(fā)射成本的降低,還意味著提高了飛行器的機動性、增大了攜帶更多有效負載進行更遠距離連續(xù)飛行的能力。薄壁結(jié)構(gòu)件具有以較少的材料,承受較大的載荷的特點,SiCp/Al是一種新型的具有高比強度、比剛度的材料,這使 SiCp/Al復合材料薄壁結(jié)構(gòu)件很好的滿足了航空航天領域的要求。但是這種工件也屬于典型的難加工類型,其中最嚴重的就是加工中產(chǎn)生顫振的問題,研究該類零件加工顫振穩(wěn)定性評價與

2、預測具有重要的意義。
　　為完成SiCp/Al薄壁結(jié)構(gòu)件顫振穩(wěn)定性評價與預測,本文建立了超聲振動輔助磨削的磨削過程動態(tài)模型,推導出了磨削加工動態(tài)過程的特征方程,根據(jù)特征根的分布情況判定磨削過程的穩(wěn)定性,利用Matlab完成了磨削顫振穩(wěn)定性葉瓣圖繪制程序的編制,并利用Matlab-Simulink進行了磨削顫振時域仿真,對該程序的準確性進行了驗證。
　　為研究典型SiCp/Al薄壁結(jié)構(gòu)件的磨削顫振,本文進行了磨削力試驗以及機床

3、系統(tǒng)模態(tài)測量實驗,以獲得磨削力系數(shù)和模態(tài)參數(shù)。在此基礎上,完成了顫振穩(wěn)定性葉瓣圖的繪制,并對典型薄壁結(jié)構(gòu)件的磨削顫振進行了分析,為實際加工工藝參數(shù)的優(yōu)選提供了理論基礎。
　　為對建立的超聲振動輔助磨削過程動態(tài)模型進行驗證,本文設計并完成了相應的實驗,對采集的磨削過程中的加工振動信號進行了頻譜變換,分析了超聲振動對磨削顫振穩(wěn)定性的影響;并對加工后表面微觀形貌進行了檢測,表明加工表面振紋情況與理論預測相一致,通過此兩方面驗證了模型的正