車削過程刀尖點(diǎn)振動間接測量方法研究.pdf

1、切削振動會降低加工工件的形狀精度和表面質(zhì)量，以及刀具壽命和生產(chǎn)效率。而且當(dāng)滿足一定條件時，穩(wěn)態(tài)的切削振動甚至?xí)l(fā)展成切削顫振，引發(fā)整個切削系統(tǒng)的崩潰。切削振動已成為提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的主要障礙之一，制約著我國高端數(shù)控機(jī)床和高精高速加工技術(shù)的發(fā)展。
　　刀尖點(diǎn)振動作為切削振動最直接和最重要的表征，是切削振動領(lǐng)域的主要研究對象。測量刀尖點(diǎn)振動對加工表面形貌預(yù)測，切削力控制以及振動主動控制具有重要意義。刀尖點(diǎn)振動測量需要考慮以下三個

2、問題：(1)傳感器安裝是否方便；(2)切屑、切削液對傳感器的破壞；(3)夾具振動對傳感器測量結(jié)果的影響。
　　針對以上三個問題，本文提出了基于振動加速度傳感器的刀尖點(diǎn)振動間接測量方法，即通過刀架或主軸上測點(diǎn)振動間接得到刀尖點(diǎn)振動。刀尖點(diǎn)振動與刀架或主軸上測點(diǎn)振動之間的關(guān)系稱為振動傳遞函數(shù)，其可以通過錘擊實(shí)驗(yàn)得到。并提出了最佳測點(diǎn)選擇準(zhǔn)則，即刀架或主軸上測點(diǎn)振動與刀尖點(diǎn)振動之間的相干函數(shù)。
　　以臥式車床和雙面同步車床為實(shí)驗(yàn)對

3、象，進(jìn)行切削實(shí)驗(yàn)，比較刀尖點(diǎn)振動計(jì)算值和實(shí)測值，以驗(yàn)證間接測量方法的準(zhǔn)確性。其中刀尖點(diǎn)振動計(jì)算值由間接測量方法得到，而實(shí)測值由安裝在靠近刀尖點(diǎn)處的加速度傳感器直接測得。并且在刀架上布置多個測點(diǎn)，比較不同測點(diǎn)得到的刀尖點(diǎn)振動計(jì)算值的準(zhǔn)確性，以及相應(yīng)的相干函數(shù)大小，以驗(yàn)證最佳測點(diǎn)選擇準(zhǔn)則的正確性。
　　最后研究了基于刀尖點(diǎn)振動的加工表面形貌預(yù)測來進(jìn)一步驗(yàn)證刀尖點(diǎn)振動間接測量方法的有效性。利用頻域積分法由刀尖點(diǎn)振動加速度得到其振動位移，