车削颤振的模拟实验

机床中可能产生的振动有自由振动、强迫振动和自激振动,机床的自激振动又称机床颤振.是刀具和工件之间在切削过程中自发产生的振荡,通常是由切削过程的动态不稳定或导轨上运动质量的动态不稳定等原因造成的.它对加工表面的光洁度、精度、刀具寿命和生产率都产生有害的影响.刀具与工件之间是否产生颤振主要取决于机床结构特性和切削过程特性,机床的颤振就     

数控机床切削振动的动态性能试验分析

以一数控弧齿锥齿轮铣齿机为例，研究机床结构振动模态薄弱环节的确认方法，为结构改进提供依据、通过动态试验，测量机床刀具和工件间相对激振的频率响应曲线G（ω），并分析出机床结构存在两个薄弱模态振型．切削颤振试验表明，机床在切齿期间，系统结构存在不同的颤振频率，恰好和机床G（ω）的薄弱模态频率相对应．机床结构有限元模态和试验模态分析均验证了该结构薄弱模态的存在．     

描述切削过程动态稳定性的一个非线性理论模型

本文分析了切削过程中影响机床颤振的几个非线性因素;基于这几个非线性因素,建立了一个描述切削过程动态稳定性的非线性理论模型.文中还采用描述函数方法研究了切削系统的动态稳定性.     

机床结构刚度非线性条件下的切削过程动态稳定性研究

本文应用李亚普诺夫直接法研究了切削过程中在机床结构刚度非线性条件下速度型颤振的动态稳定性问题。文中指出,对于速度型颤振,其动态稳定性主要取决于切削力而与结构刚度的非线性特性无关。     

依靠切痕信息提高机床动态特性的判别精度

用切削颤振的极限切削宽度来衡量机床的动态特性,会受到稳定性图上早垂状规律所产生的误差以及颤振阈限不准的误差等因素的影响,使判别精度下降。依靠切痕信息,既能准确地确定颤振阈限,又能对试验得到的极限切削宽度值作合理修正,从而大幅度提高机床动态特性的判别精度。     

时变金属切削过程颤振的研究

本文根据时变金属切削过程的概念,采用对信号分段的AR模型描述其时变性,并用于第二汽车制造厂Mx-4车床颤振的研究.文中对时变金属切削过程颤振的AR谱特性、颤振模态的阻尼率、时变系统的特征根这三个方面都进行了深入的研究,指出了时变金属切削过程颤振的特点,提出了颤振状态下的机床切削系统仍然是稳定系统的观点.文中的分析结果较好地解释了Mx-4车床颤振的一些特有现象.     

机床振动学研究的历史回顾与展望

阐述了开展机床振动学，特别对颤振现象研究的意义，回顾了研究发展的历史，归纳了颤振发生的原因及影响因素。论述了浅性切削过程模型的局限和建立非线性模型的必要，说明了机床结构动力学等效系统模型从单质量到多质量多振动自由度的必然发展，并提及用迭代法来体现切削过程与机床结构间的相互作用，对用方法进行稳定性极限计算的不卟以及在时域内采用计算机仿真方法的优越性作了分析，基于以上讨论，展望了机床振动学研究的发展。     

机床切削稳定性影响因素分析

通过对影响机床切削稳定性的主要影响因素进行计算分析,总结归纳出了各影响因素对机床切削稳定性的影响规律.文中采用解析预测方法,对立式加工中心分别进行铣削力和铣削动态过程建模,在给出的初始基本参数条件下,用MATLAB绘制出了颤振稳定性叶瓣图.在对稳定性叶瓣图分析的基础上,采用单因素法分别对影响机床切削稳定性的7个主要因素进行了计算分析,并对计算结果进行归类总结.本次研究结果,为探索机床稳定性检验方法提供了理论依据.     

切削颤振过程的微机数字仿真

本文基于机床颤振的非线性理论模型,以微机数字仿真研究了金属切削过程的动态特性,得出了机床颤振的振幅稳定性、有限振幅不稳定性等一些不同于传统的线性理论的新结论.有实际意义的结论是:颤振振幅和切削用量有着密切的关系,因而合理调整切削用量能有效地抑制颤振的振幅.特别重要的发现是:抑制颤振并不一定要求以牺牲生产率为代价,有时增加切削负荷反而有利于抑制颤振.     

一种机床结构的模态综合法

本文在改进的Rubin自由界面模态综合法的基础上,结合机床结构特点,提出了一种基于机床部件的静、动态实验的机床结构模态综合法。该方法首先通过机床部件的静力实验,找出部件的附着模态矩阵,通过动态实验获得有关机床部件的保留模态信息。再从附着模态和保留模态矩阵中求出影响综合精度的剩余模态矩阵。最后利用部件对接界面弹性耦合力平衡和阻尼耦合力平衡的边界条件完成模态综合计算。文中给出了X502立式铣床的模态综合实例,以说明本方法的有效性。     

用DDS方法分析机床的动态特性

本文应用DDS(Dynamic Data Systern)方法,在时域内对机床系统的动态特性进行了分析。首先用模态分析方法,在频域内分析了卧式铣床动态特性。然后在空运转和实际工作条件下,拾取振动信号,分别建立DDS模型。文章重点研究了(1)如何选定合理的测试点。(2)进行空运转实验并与切削实验比较,可能识别统计的数学模型中有关机床结构和切削过程两部分子系统。(3)利用DDS模型判别机床动态稳定性、予测颤振的方法,指出模型自回归方程特征根的模大于一或阻尼比趋于或小于零是发生颤振的条件。(4)讨论了DDS频谱及其特点。除采用上述时域和频域分析方法外,还用实时分析仪进行了分析计算,所有分析计算结果完全一致。     

切削参数对系统动态稳定性的影响规律

本文基于所建立的描述切削过程动态稳定性的一个非线性理论模型,研究了机床主轴转速、进给量、切削宽度以及刀具前角和后角对系统动态稳定性的影响规律,并用计算机数字仿真分析了在线调整这些切削参数抑制颤振的效果.     

机床切削系统的强迫再生颤振与极限环

本文首先对强迫再生颤振的机理进行了研究,指出这是一种由强迫激励激起的机床再生颤振失稳模态的共振,提出了强迫再生颤振的判别方法,并用于第二汽车制造厂M_x-4车床振动类型的判别.本文还提出了对稳态颤振下的机床切削系统建立门限自回归模型的原理,揭示了极限环与稳态颤振之间的关系,提出稳态颤振下的机床切削系统是一种轨道稳定的非线性系统,并用于M_x-4车床颤振的研究.     

数控机床运行激励实验模态分析

针对影响加工效率和加工表面质量的数控机床结构动态特性问题,提出一种新的实验模态分析方法.该方法以数控机床自身运动产生的振动为激励源,通过控制运动部件以特定方式空运行,激励起结构的有效振动响应,并结合基于响应信号的模态参数识别方法获得结构的动态特性参数.针对参数识别中的伪模态问题,综合运用识别结果预处理方法和模态稳定性原理,有效去除了识别结果中的伪模态,最终得到影响机床加工的3阶低频模态频率和阻尼比.所得结果与传统实验模态分析结果有较好的一致性.该方法可用于大型重型难激励数控机床的结构动态特性研究.     

影响机床颤振的几个非线性因素及其数学模型

本文研究了机床结构中的非线性刚度、切削过程中的后角限制、刀刃轨迹部分地越出工件材料和非线性切削力等几种非线性因素对于机床颤振过程的影响,及其相应的数学模型;同时评述了某些研究者过去所进行的工作及其结论.本文还分析了机床的非线性颤振理论的研究中所面临的一个重大困难——现今在线性理论的研究中用得十分成熟的一套电磁激振技术,根本无法揭示机床结构的非线性特征,并指出了解决这一困难的可能途径.     

用时序建模和频带平均法监测车削过程中的刀具磨损和颤振

在机械加工过程中，切削刀具的磨损和颤振不稳定现象，常常限制了机床的充分使用。刀具磨损和颤振过程的有效的监控系统，可以大大减少对机床加工过程参数的限制，从而优化了生产过程。在监测和区分这两种现象时，人们提出的一个带有挑战性的问题是：刀具磨损和颤振对基本性能的影响通常是十分错综复杂的。     

复模态分析中的共轭子结构解法

本文论述了机床结构在一般阻尼情况下的复模态分析中,采用“共轭子结构解法”来求解机床动态特性的模态参数表达式。“共轭子结构解法”以共轭复模态矩阵作为模态变换矩阵,整机相应分解为两个共轭子结构。利用振型叠加原理,求得整机的动态特性的模态参数表达式。“共轭子结构解法”简化了复杂的计算过程,也适用于其它复模态分析计算。     

复模态参数识别

在以往的机床动态性能研究中,一般是采用实模态分析方法来分析研究机床的动态特性,然而,机床结构中存在的阻尼既有材料的内阻尼,又有各结合面之间的接触阻尼,作用机理很复杂,因而,用传统的实模态分析法就无法使系统的运动方程解耦。     

薄壁零件高速铣削稳定性的分析

针对薄壁零件在铣削加工过程中存在的切削颤振问题,建立了铣削颤振理论模型,进行模态分析试验和铣削加工试验．获取系统动态性能参数和铣削力系数．在此基础上建立了薄壁结构零件铣削加工的稳定性耳瓣图,为今后的薄壁零件加工稳定性研究工作打下了基础．     

变进给切削过程的动态稳定性——关于韧性材料可靠断屑方法研究之三

通过切削试验分析研究了变进给切削过程的动态稳定性,决定了颤振域限计算和测量了极限切削宽度和颤振频率。建立了重叠系数公式,找出了重叠系数与极限切削宽度之间的关系,用“仰制—激发—仰制”颤振的新假设来解释变进给切削过程的动态稳定性。并研究了在自激振动下强迫振动的影响,从而得出了变进给切削过程的动态稳定性高于匀进给切削过程的动态稳定性的结论。 最后还讨论了这一研究对实际生产的应用价值。