薄板件銑削過程顫振穩(wěn)定域預(yù)測(cè)及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)迅速發(fā)展，使得具有高精度、高效制造技術(shù)的航空航天產(chǎn)品不斷推陳出新，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，其中航空鋁合金被廣泛應(yīng)用于航空航天薄壁零件中，但由于其薄壁零件具有壁薄、剛性差、厚度時(shí)變、加工余量大等特點(diǎn)，加工過程易產(chǎn)生顫振，這不僅會(huì)降低零件的加工精度、影響機(jī)床及刀具使用壽命，還會(huì)嚴(yán)重制約切削效率。因此，本文以鋁合金7075-T6薄板件為例，對(duì)其銑削加工過程的顫振穩(wěn)定性展開以下研究。
　　首先，針對(duì)球頭銑刀建立其銑削加工的瞬時(shí)未變形切削

2、厚度模型，并考慮再生效應(yīng)建立柔性工件系統(tǒng)的銑削動(dòng)力學(xué)模型。
　　然后，分析了影響薄板件銑削加工穩(wěn)定性的主要因素，針對(duì)薄板件剛性差、難加工的特點(diǎn)，在單自由度動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，基于全離散法對(duì)其分析求解，得到了相應(yīng)的顫振穩(wěn)定域預(yù)測(cè)圖，實(shí)現(xiàn)了加工參數(shù)對(duì)穩(wěn)定性影響的預(yù)測(cè)。同時(shí)，基于單自由度銑削動(dòng)力學(xué)模型，采用全離散法與控制變量法，研究了工件動(dòng)態(tài)特性（模態(tài)剛度、固有頻率和阻尼比）對(duì)顫振穩(wěn)定性的影響，研究表明較大的剛度、阻尼比和固有頻率有利于

3、切削過程的穩(wěn)定，但在影響程度上存在差異。
　　其次，研究了銑削力系數(shù)與銑刀磨損量的關(guān)系，針對(duì)不同階段銑刀磨損量，建立了相應(yīng)的兩自由度動(dòng)力學(xué)模型，基于全離散法進(jìn)行穩(wěn)定性預(yù)測(cè)，分析了不同刀具磨損量對(duì)顫振穩(wěn)定性的影響。同時(shí)，考慮加工過程壁厚的變化，研究了刀具磨損量對(duì)不同壁厚工件銑削過程穩(wěn)定性的影響。
　　最后，基于實(shí)驗(yàn)法對(duì)7075-T6薄板件進(jìn)行銑削加工顫振穩(wěn)定性研究，從而確立了銑削顫振非線性穩(wěn)定性判據(jù)，并與全離散法對(duì)比分析驗(yàn)證了