車削過程刀尖點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。而且當滿足一定條件時，穩(wěn)態(tài)的切削振動甚至會發(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)控機床和高精高速加工技術的發(fā)展。
　　刀尖點振動作為切削振動最直接和最重要的表征，是切削振動領域的主要研究對象。測量刀尖點振動對加工表面形貌預測，切削力控制以及振動主動控制具有重要意義。刀尖點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振動間接測量方法，即通過刀架或主軸上測點振動間接得到刀尖點振動。刀尖點振動與刀架或主軸上測點振動之間的關系稱為振動傳遞函數(shù)，其可以通過錘擊實驗得到。并提出了最佳測點選擇準則，即刀架或主軸上測點振動與刀尖點振動之間的相干函數(shù)。
　　以臥式車床和雙面同步車床為實驗對

3、象，進行切削實驗，比較刀尖點振動計算值和實測值，以驗證間接測量方法的準確性。其中刀尖點振動計算值由間接測量方法得到，而實測值由安裝在靠近刀尖點處的加速度傳感器直接測得。并且在刀架上布置多個測點，比較不同測點得到的刀尖點振動計算值的準確性，以及相應的相干函數(shù)大小，以驗證最佳測點選擇準則的正確性。
　　最后研究了基于刀尖點振動的加工表面形貌預測來進一步驗證刀尖點振動間接測量方法的有效性。利用頻域積分法由刀尖點振動加速度得到其振動位移，