基于切削穩(wěn)定性的薄壁圓柱殼切削參數優(yōu)化方法的研究.pdf

1、薄壁圓柱殼是典型的難加工工件之一，加工時容易產生振動，而切削振動和切削穩(wěn)定性有緊密聯(lián)系，本文從機床的動態(tài)特性入手，一方面研究了基于切削穩(wěn)定性的切削參數的優(yōu)化，另一方面，經過LMS實驗模態(tài)分析和有限元分析，對切削加工系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)進行結構優(yōu)化。主要研究內容如下：
　　 (1)考慮薄壁圓柱殼為柔性體、刀具為柔性體，建立薄壁圓柱殼的切削動力學模型，推導出薄壁圓柱殼再生型極限切削寬度和機床主軸轉速的數學模型，并對影響切削穩(wěn)定性極限的各個

2、主要因素進行分析。
　　 (2)利用實驗對機床切削系統(tǒng)的各個參數進行識別，根據歐拉-伯努利梁理論和自由振動的衰減曲線實驗得出刀具的等效質量、等效剛度和等效阻尼；利用LMs實驗模態(tài)分析得出工件的一階固有頻率；通過切削實驗和多元線性回歸方法擬合出切削力公式，來得出動態(tài)切削剛度。
　　 (3)建立以切削效率為主要優(yōu)化目標，以加工過程中切削力、切削功率、表面粗糙度和穩(wěn)定性為約束條件的數學模型，應用粒子群算法進行優(yōu)化，獲得最優(yōu)切削