基于切削自激勵的機床切削過程阻尼實驗.pdf

1、在切削過程中由于顫振的存在，直接影響工件的表面加工質(zhì)量、機床的生產(chǎn)效率、機床的壽命甚至威脅到操作者的生命安全，因此很有必要對機床切削過程的加工穩(wěn)定性進行分析和預(yù)測。機床的加工穩(wěn)定性不僅和機床本身的結(jié)構(gòu)阻尼相關(guān)，而且和切削過程中產(chǎn)生的過程阻尼有很大的關(guān)系，尤其在低速切削條件下，過程阻尼對切削穩(wěn)定性產(chǎn)生巨大的影響。因此過程阻尼的準(zhǔn)確辨識對于切削穩(wěn)定性的預(yù)測和分析具有重要的意義。針對以上問題，本文提出了一種基于切削自激勵的機床切削過程阻尼實驗

2、辨識方法。
　　首先分析了過程阻尼產(chǎn)生的原因以及對低速條件下切削穩(wěn)定性分析的影響并建立了一個包含過程阻尼系數(shù)的切削動力學(xué)模型。針對過程阻尼實驗辨識過程中由于再生效應(yīng)導(dǎo)致辨識結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，提出了利用斷續(xù)切削來消除再生效應(yīng)的影響并從理論上驗證了該方式的有效性。
　　提出了一種基于自激勵模態(tài)分析方法的隨機斷續(xù)切削方式，通過切削特殊設(shè)計的隨機多凸臺工件產(chǎn)生隨機脈沖切削力對機床結(jié)構(gòu)進行激勵，然后基于響應(yīng)信號來辨識機床加工系統(tǒng)的動力

3、學(xué)參數(shù)。通過將隨機斷續(xù)切削和正常切削辨識出的動力學(xué)參數(shù)與敲擊實驗結(jié)果進行對比，證明了隨機斷續(xù)切削方式能夠消除再生效應(yīng)的影響。
　　針對車削加工方式的特點設(shè)計了能夠滿足自激勵模態(tài)分析方法的隨機多凸臺圓柱工件，并通過敲擊實驗和隨機斷續(xù)切削實驗分別獲得機床加工系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)阻尼和系統(tǒng)總阻尼，進而得到機床加工系統(tǒng)的在不同切削速度下的過程阻尼。
　　進行了過程阻尼相關(guān)的切削穩(wěn)定性預(yù)測，通過與傳統(tǒng)切削動力學(xué)模型預(yù)測結(jié)果進行對比來探究過程阻尼