振動微銑削動力學建模及其分析.pdf

1、現(xiàn)代社會的進步促進了微型化產(chǎn)品的需求。微銑削加工技術在民用和國防等領域的應用得到了人們的重視。微銑削加工技術已成為制造特殊微小精密零件和微小模具的重要手段之一。但在微銑削加工中，微小刀具尺寸造成了較低剛度的切削系統(tǒng)。在切削過程中，刀具和工件的振動容易引發(fā)加工過程的不穩(wěn)定性，造成刀具失效。因此，通過建立切削加工過程的動力學模型，分析加工參數(shù)對微銑削過程的動態(tài)特性的影響，并通過仿真分析預測加工的穩(wěn)定性具有重要意義。同時，結合建立的仿真模型對

2、振動微銑削加工過程進行分析，研究輔助振動在微銑削加工中的作用機理，對指導振動微銑削的應用具有重要意義。
　　首先，本文結合微銑削加工的特點，考慮尺寸效應帶來的影響，建立了微銑削加工的切削力模型和刀具-工件系統(tǒng)的動力學模型。利用Matlab仿真工具箱建立集成化的動態(tài)仿真模型，并對動態(tài)切削過程進行仿真。
　　其次，結合不同加工參數(shù)對微銑削加工進行仿真。通過單因素法研究加工參數(shù)對動態(tài)切削力的影響，分析微銑削加工過程中影響動態(tài)切削力

3、的主要因素，結果表明，加工參數(shù)對微銑削切削力影響力依次為：軸向切深、每齒進給量、主軸轉(zhuǎn)速。其中，主軸轉(zhuǎn)速對切削力的影響是由于主軸轉(zhuǎn)速對加工系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。同時，分析了影響微銑削切削過程穩(wěn)定性的關鍵因素，研究表明，為了提高加工的穩(wěn)定性，可提高主軸轉(zhuǎn)速，采用大的每齒進給量和小的軸向切深。
　　最后，通過分析振動微銑削的特點，得出激振頻率與主軸轉(zhuǎn)速應滿足一定的關系。研究發(fā)現(xiàn)在振動微銑削的切削過程中，切削厚度發(fā)生周期性的變化，刀具與工件