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基于ALE有限元仿真的土壤切削振动减阻 被引量：39
1
作者 蒋建东 高洁 +2 位作者 赵颖娣 Willem Hoogmoed 张立彬 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期33-38,共6页
针对浙江省茶园土壤压实问题造成小型茶园作业机功率不足问题,提出了茶园振动深松的土壤作业方法。以浙江龙井茶园压实土壤为分析对象,针对土壤深耕铲-土壤切削过程的动力学数值仿真,建立了土壤静态切削力学模型,并进行了土壤大变形切... 针对浙江省茶园土壤压实问题造成小型茶园作业机功率不足问题,提出了茶园振动深松的土壤作业方法。以浙江龙井茶园压实土壤为分析对象,针对土壤深耕铲-土壤切削过程的动力学数值仿真,建立了土壤静态切削力学模型,并进行了土壤大变形切削的屈服失效分析。采用ALE算法模拟了土壤静态切削中深耕铲的切削阻力变化情况,建立了深耕铲-土壤的三维有限元模型并分析了振动切削的振动类型、频率、振幅以及深耕铲的前进速度对土壤切削阻力降低的关系,得出了振动频率和振幅对切削力的影响规律。进一步研究了不同的振动切削条件下,振动类型和刀具的切削速度对切削阻力的影响,通过合理选取一定的深松铲外加振动激励的振幅和频率能够得到最小的切削阻力,实例分析证明,振动频率取为25Hz,振幅为14mm时,振动切削的插入阻力能达到最小,切削阻力能降低约22%。上述研究结果为土壤振动切削减阻的外加振源参数优化提供了设计依据。 展开更多
关键词 土壤 切削 数值仿真 耕作 振动切削 减阻
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机床切削颤振的非线性理论研究 被引量：15
2
作者 陈花玲 戴德沛 《振动工程学报》 EI CSCD 1992年第4期335-342,共8页
由于机床结构结合面的动态特性常常表现为迟滞非线性特性,这种特性既包含了非线性刚度,又包含了非线性阻尼,因此,本文利用迟滞非线性建立了一个新的非线性颤振理论模型,利用等效线性化方法克服了解析分析上的困难,确定了该模型稳定性阈... 由于机床结构结合面的动态特性常常表现为迟滞非线性特性,这种特性既包含了非线性刚度,又包含了非线性阻尼,因此,本文利用迟滞非线性建立了一个新的非线性颤振理论模型,利用等效线性化方法克服了解析分析上的困难,确定了该模型稳定性阈的近似解,获得了符合实际的三维稳定性图。通过对该稳定性图的分析,可以合理地分析及解释以往颤振理论所无法解释的种种颤振现象,例如颤振振幅稳定性现象、稳定性阈的分离现象、有限振幅不稳定性现象、微幅颤振现象以及双频颤振现象。 展开更多
关键词 机械振动 颤振 金属切削
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振动式二维切削土壤减小阻力机理 被引量：24
3
作者 殷涌光 程悦荪 李俊明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期11-16,共6页
对铲刃角振动式二维切削土壤进行了理论分析,探讨了这种方式减小阻力的原因。分析结果与试验结果相符。
关键词 土壤 切削 二维 振动 装载机
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机床振动学研究的历史回顾与展望 被引量：16
4
作者 李沪曾 郭大津 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1994年第3期378-384,共7页
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... 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．对用解析方法进行稳定性极限计算的不足以及在时城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． 展开更多
关键词 机床 切削振动 稳定性 仿真
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采用小波包能量熵的铣削振动状态分析方法研究 被引量：25
5
作者 张智 刘成颖 +1 位作者 刘辛军 张洁 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第21期57-62,共6页
颤振是影响机床加工质量的重要原因之一。为实现切削颤振的实时在线识别与评价,采用加速度传感器,获取主轴振动信号,以小波包能量熵值为指标,对铣削加工的稳定状态及振动形式进行识别。通过多传感器对加工过程进行监测,确定加工的稳定性... 颤振是影响机床加工质量的重要原因之一。为实现切削颤振的实时在线识别与评价,采用加速度传感器,获取主轴振动信号,以小波包能量熵值为指标,对铣削加工的稳定状态及振动形式进行识别。通过多传感器对加工过程进行监测,确定加工的稳定性;对主轴振动信号进行频谱分析,了解不同加工状态下的信号频谱特点,分析其振动形式。对信号进行小波包分解,发现在不同的振动状态下,信号的能量分布有显著规律。试验表明,切削从稳定状态到不稳定状态,本质上是强迫振动和颤振的能量强度和分布发生了变化。能量熵描述能量分布的变化,是识别切削状态和振动状态变化的有效方法。 展开更多
关键词 小波包分解 能量熵 切削稳定性 强迫振动 颤振
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甘蔗收获机刀盘轴向振动对甘蔗宿根切割质量的影响 被引量：21
6
作者 周敬辉 李尚平 +4 位作者 杨代云 钟家勤 莫翰宁 张彪 邓雄 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期16-24,共9页
为了研究甘蔗收获机刀盘轴向振动对甘蔗宿根切割质量的影响,该文根据刀盘切割和传输甘蔗时的工作状况,在试验和理论分析的基础上,设计了刀盘轴向振动及其对宿根切割质量影响的系列相关试验,即通过在切割试验平台刀盘上安装不平衡质量块... 为了研究甘蔗收获机刀盘轴向振动对甘蔗宿根切割质量的影响,该文根据刀盘切割和传输甘蔗时的工作状况,在试验和理论分析的基础上,设计了刀盘轴向振动及其对宿根切割质量影响的系列相关试验,即通过在切割试验平台刀盘上安装不平衡质量块的方式实现刀盘轴向的可控振动,以模拟刀盘在切割和传输甘蔗过程中产生的轴向振动工况;并在刀盘轴向振动状态下,通过进行一系列的单因素试验和正交试验,探讨了不平衡质量大小、刀盘转速、进给量等因素对甘蔗宿根切割质量的影响规律。经过方差分析和相关性分析,结果表明:1)可通过安装不平衡质量的方法实现刀盘轴向的可控振动;2)刀盘的轴向振动振幅与甘蔗宿根切割质量之间具有较强的正相关性,其线性相关系数为0.87;3)在正交试验条件下,不平衡质量对刀盘轴向振幅及宿根切割质量在显著水平0.05下均具有显著影响,各试验因素对甘蔗宿根切割质量影响的大小排序为刀盘的不平衡质量、甘蔗输送速度、刀盘转速。该文初步揭示了刀盘轴向振动对甘蔗宿根切割质量具有显著影响的规律,为深入研究复杂激励下刀盘振动对甘蔗宿根破头的影响机理、探索基于动态特性的甘蔗收获机设计方法、开发适于丘陵地区的甘蔗收获机械提供了参考。 展开更多
关键词 机械化 振动 作物 切割质量 刀盘 轴向振动 不平衡质量
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采煤机截割部振动特性分析 被引量：21
7
作者 谢苗 闫江龙 +2 位作者 毛君 苗立野 董先瑞 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期254-260,共7页
采煤机在工程过程中承受着复杂的载荷冲击,这会使得采煤机截割部出现复杂的振动现象,这种复杂的振动现象一方面会增加螺旋滚筒、摇臂壳体和齿轮传动机构等部件的工作负担,另一方面也会对采煤机的截割性能造成影响。为研究采煤机截割部... 采煤机在工程过程中承受着复杂的载荷冲击,这会使得采煤机截割部出现复杂的振动现象,这种复杂的振动现象一方面会增加螺旋滚筒、摇臂壳体和齿轮传动机构等部件的工作负担,另一方面也会对采煤机的截割性能造成影响。为研究采煤机截割部的工作稳定性,采用集中参数建模法建立采煤机的竖直方向和水平方向振动数学方程,并利用Matlab对其进行求解,得到截割部外载荷作用下,处在不同工作角度时的时域和频域振动特性规律,然后利用刚柔耦合混合建模的方法,建立截割部的三维模型,利用Adams和Ansys联合对截割部的负载进行了动力学仿真分析,得到采煤机截割部动态响应。为研究采煤机截割部的动力学特性提供了新的方法,分析结果为改进采煤机截割部设计、提高其工作稳定性提供了依据。 展开更多
关键词 采煤机 截割部 集中参数建模法 刚柔耦合 振动
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钛合金整体结构件高效插铣工艺实验研究 被引量：19
8
作者 任军学 田卫军 +1 位作者 姚倡锋 姜振南 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第22期2758-2761,共4页
针对钛合金整体结构件粗加工的插铣和侧铣工艺,从切削力、切削稳定性、切削温度等方面进行了切削实验和分析对比。实验结果表明,在相同切除率条件下,插铣的轴向切削力略大于侧铣的轴向切削力,而插铣作用力仅为侧铣的1/3;随着切削深度的... 针对钛合金整体结构件粗加工的插铣和侧铣工艺,从切削力、切削稳定性、切削温度等方面进行了切削实验和分析对比。实验结果表明,在相同切除率条件下,插铣的轴向切削力略大于侧铣的轴向切削力,而插铣作用力仅为侧铣的1/3;随着切削深度的增加,插铣刀具的振动比侧铣刀具的振动小,且切削过程稳定;插铣的切削温度要比侧铣的切削温度低。最后,以TC4钛合金整体叶盘通道开槽为例,进行了插铣验证。验证结果表明,插铣切削过程稳定,效率比侧铣提高了近1倍,刀具成本仅为侧铣的13%。 展开更多
关键词 钛合金 插铣 切削力 切削温度 振动
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纵轴式掘进机截割过程动力学建模与仿真 被引量：20
9
作者 魏晓华 师建国 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第1期89-92,共4页
为掌握纵轴式掘进机在截割岩石过程中性能综合分析各种影响因素,建立了截割系统的动力学模型,应用Matlab进行仿真,得到了工作状态下掘进机截割头的转速和转矩的变化.研究结果表明,掘进机截齿排列方式和岩石性质对掘进机截割头的转速和... 为掌握纵轴式掘进机在截割岩石过程中性能综合分析各种影响因素,建立了截割系统的动力学模型,应用Matlab进行仿真,得到了工作状态下掘进机截割头的转速和转矩的变化.研究结果表明,掘进机截齿排列方式和岩石性质对掘进机截割头的转速和转矩影响较明显,而截齿截割过程中的间隙非线性因素对截割头影响较小,为掘进机优化设计提供了理论依据. 展开更多
关键词 掘进机 截割机构 截割头 扭转振动 动力学建模 转速 转矩 间隙非线性因素
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减少路堑开挖爆破对邻近民房影响的控制技术 被引量：18
10
作者 陈德志 徐顺香 《工程爆破》 2001年第3期60-63,共4页
通过介绍一个工程实例 ,论述了能减少路堑开挖爆破对邻近民房影响的控制技术。这些控制技术包括严格控制最大一段起爆药量 ,采用谨慎爆破确定合理爆破参数 ,应用孔间微差与孔内分层微差起爆网路 ,精心设计和施工等。实践证明 ,采用这些... 通过介绍一个工程实例 ,论述了能减少路堑开挖爆破对邻近民房影响的控制技术。这些控制技术包括严格控制最大一段起爆药量 ,采用谨慎爆破确定合理爆破参数 ,应用孔间微差与孔内分层微差起爆网路 ,精心设计和施工等。实践证明 ,采用这些控制技术 。 展开更多
关键词 路堑开挖 微差爆破 民房 爆破震动 爆破安全 公路施工 控制技术
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机床切削振动仿真计算的结构动力学模型 被引量：13
11
作者 李沪曾 Spur,.G 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1995年第5期541-546,共6页
导出机床结构多自由度等效系统运动微分方程一般形式，分析了应用Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ方法求解方程组仿真切削振动的局限．另一方面，对机床结构发展建立了运动积分方程，采用迭代法体现切削过程与机床结构的相互作用，指出利用该模... 导出机床结构多自由度等效系统运动微分方程一般形式，分析了应用Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ方法求解方程组仿真切削振动的局限．另一方面，对机床结构发展建立了运动积分方程，采用迭代法体现切削过程与机床结构的相互作用，指出利用该模型仿真切削振动的优越性，提出应用数值积分和简单迭代方法求解非线性积分方程组． 展开更多
关键词 机床 切削 振动 仿真 结构动力学
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在线金属切削刀具磨损状态监测研究的回顾与展望Ⅰ:监测信号的选择 被引量：16
12
作者 关山 康晓峰 《机床与液压》 北大核心 2010年第11期127-132,共6页
切削刀具的状态直接影响工件的质量及加工成本,因此刀具的状态监测越来越受到人们的重视,为了达到这一目的,监测信号的选择是至关重要的。对近年来在学术期刊上公开发表的关于刀具磨损在线监测研究文献中所采用的监测信号作了简要的回顾... 切削刀具的状态直接影响工件的质量及加工成本,因此刀具的状态监测越来越受到人们的重视,为了达到这一目的,监测信号的选择是至关重要的。对近年来在学术期刊上公开发表的关于刀具磨损在线监测研究文献中所采用的监测信号作了简要的回顾,仅限于间接监测方法,例如监测切削力、振动、声发射、主轴电流等信号。分析这些信号各自的优缺点,并得出结论:多传感器融合的监测方法以其信息覆盖范围广,抗干扰能力强、冗余性好,能较完善、精确地反映切削过程等优点,将成为未来刀具状态监测技术的发展方向。 展开更多
关键词 刀具状态监测系统 切削力 振动信号 声发射 功率信号
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刀具磨损在线监测研究现状与发展 被引量：16
13
作者 柳洋 陈永洁 +2 位作者 杨文恺 王定 吕禄方 《机床与液压》 北大核心 2014年第19期174-180,共7页
金属加工过程中,切削刀具的状态对于生产效率和表面加工质量有重要影响,因此刀具磨损在线监测具有重要意义。介绍了最近几年常用的刀具磨损在线监测方法,包括切削力、振动、声发射、温度、电流与功率信号,分析了每种信号的监测方法及其... 金属加工过程中,切削刀具的状态对于生产效率和表面加工质量有重要影响,因此刀具磨损在线监测具有重要意义。介绍了最近几年常用的刀具磨损在线监测方法,包括切削力、振动、声发射、温度、电流与功率信号,分析了每种信号的监测方法及其特点,并与实验结果进行了对比。提出了多传感器融合技术能有效避免单独使用一种检测手段的弊端。 展开更多
关键词 刀具磨损在线监测 切削力 切削温度 切削振动 电流功率 声发射
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单激励超声椭圆振动车削薄壁筒实验研究 被引量：12
14
作者 李勋 张德远 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期720-723,共4页
通过对普通夹心式超声椭圆振动换能器结构的研究,设计了一种能够在单一纵向激励的情况下产生椭圆振动的换能器结构,利用有限元分析工具对换能器的结构进行分析,并且利用光纤测振仪对单一纵向激励换能器进行了测量,验证了可以通过单向激... 通过对普通夹心式超声椭圆振动换能器结构的研究,设计了一种能够在单一纵向激励的情况下产生椭圆振动的换能器结构,利用有限元分析工具对换能器的结构进行分析,并且利用光纤测振仪对单一纵向激励换能器进行了测量,验证了可以通过单向激励产生椭圆振动。利用这种结构研制了一套单激励超声椭圆振动车削系统,采用PCD刀具对LY12实心件和薄壁筒工件进行了精密切削实验,实验结果表明椭圆振动切削可以大幅度降低切削力,明显改善薄壁工件的形状精度,同时工件还具有较好的表面粗糙度。 展开更多
关键词 薄壁件 车削 切削力 超声振动 PCD刀具
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油菜联合收割机双向电驱动分行竖割刀设计 被引量：15
15
作者 关卓怀 吴崇友 +2 位作者 王刚 李海同 沐森林 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期1-8,共8页
针对传统油菜联合收割机分行竖割刀存在振动大、损失率高的问题,该文设计了双向电驱动分行竖割刀装置。根据对称式双偏心轮的运动学特征和双动刀片切割油菜茎秆的力学模型,确定了传动机构和刀片的主要参数;建立了动刀切割运动轨迹方程,... 针对传统油菜联合收割机分行竖割刀存在振动大、损失率高的问题,该文设计了双向电驱动分行竖割刀装置。根据对称式双偏心轮的运动学特征和双动刀片切割油菜茎秆的力学模型,确定了传动机构和刀片的主要参数;建立了动刀切割运动轨迹方程,通过数值模拟分析不同切割速比(割刀平均速度与收割机前进速度之比)下的切割效果,以未切割率与重复切割率之和最小为约束条件,确定切割速比为1.1时切割效果最优;将双向电驱动分行竖割刀应用于4LZ-6T型油菜联合收割机并开展振动测试,仅竖割刀工作时,割台振动加速度为0.11g,为横割刀振动加速度的11%;田间试验表明,装有双向电驱动分行竖割刀的油菜联合收割机收获总损失率为6.15%,其中割台损失率为3.37%,竖割刀分行平均损失率为1.03%;在切割速比为1.08、1.63、2.40时,竖割刀的分行损失率分别为0.90%、1.04%和1.14%,在接近最优切割速比1.1时,竖割刀分行损失率最小为0.90%,相较另外2种切割速比,竖割刀分行损失率分别减小了13.5%和26.7%。该研究和设计可为油菜割台结构改进和降低油菜联合收割机收获损失提供参考。 展开更多
关键词 机械化 收获 设计 油菜联合收割机 竖割刀 切割轨迹 振动
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铣削加工振动影响因素分析 被引量：11
16
作者 李康举 刘永贤 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第6期884-887,共4页
为了解决铣削振动的影响因素难以确定的问题,建立了铣削系统二自由度模型,利用切削厚度分析的方法进行了切削力分析;利用动力学方程,根据方程中的各参量,确定了主轴转速、轴向切削深度、进给速度和径向切削深度四个切削参数是影响铣削... 为了解决铣削振动的影响因素难以确定的问题,建立了铣削系统二自由度模型,利用切削厚度分析的方法进行了切削力分析;利用动力学方程,根据方程中的各参量,确定了主轴转速、轴向切削深度、进给速度和径向切削深度四个切削参数是影响铣削振动的主要因素。通过正交切削实验,确定了各切削参数对铣削振动的权重排序,得出切削速度是铣削振动的最主要的影响因素的结论。为研究铣削加工振动稳定性研究奠定了理论基础,同时也为利用变参数切削振动控制确定了首选控制参量。 展开更多
关键词 切削振动 切削力 正交实验 影响因素 动力学方程 变参数切削 振动稳定性 影响因素
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减振镗杆振动控制研究综述 被引量：13
17
作者 刘立佳 刘献礼 +2 位作者 许成阳 翟元盛 边立健 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2014年第2期12-18,共7页
综述镗削过程中减振镗杆振动控制的研究概况和进展.根据切削振动发生的原因和特点,针对减振镗杆减振方式和方法的不同,从减振镗杆的理论模型、减振结构及减振材料角度总结归纳了前人的研究成果,总结当前的研究进展.减振镗杆减振技术在... 综述镗削过程中减振镗杆振动控制的研究概况和进展.根据切削振动发生的原因和特点,针对减振镗杆减振方式和方法的不同,从减振镗杆的理论模型、减振结构及减振材料角度总结归纳了前人的研究成果,总结当前的研究进展.减振镗杆减振技术在理论方面依然存在制约因素,一些新的技术和新的材料的出现促进了减振理论和思想的发展,在传统控制方法不断改进的同时,基于智能材料的各种新型减振技术也出现了,对他们的研究状况进行分析和展望. 展开更多
关键词 减振镗杆 切削振动 深孔加工
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立铣加工切削力和振动的计算机仿真与实验 被引量：6
18
作者 陈勇 刘雄伟 俞铁岳 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2006年第1期71-75,共5页
在改进的非线性立铣加工铣削力数学模型和动力学方程基础上,采用变步长数值积分算法(四阶显式Runge-Kutta算法),建立动态铣削加工过程的计算机仿真模型.通过铣削加工动力学实验,对仿真模型输出的铣削力和铣削振动的时域特性预测精度进... 在改进的非线性立铣加工铣削力数学模型和动力学方程基础上,采用变步长数值积分算法(四阶显式Runge-Kutta算法),建立动态铣削加工过程的计算机仿真模型.通过铣削加工动力学实验,对仿真模型输出的铣削力和铣削振动的时域特性预测精度进行验证,进一步对其频域特性进行分析.结果表明,该仿真模型作为高效低耗的研究平台,可较好地用于立铣加工铣削力与铣削振动的预估及其频域特性分析. 展开更多
关键词 立铣加工 切削力 振动 动力学 计算机仿真
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切削振动条件下的表面轮廓仿真分析 被引量：8
19
作者 张军 唐文彦 强锡富 《工具技术》 北大核心 2000年第2期44-46,共3页
对在切削振动条件下得到的表面轮廓进行仿真,分析其表面空间频谱,提出根据加工参数。
关键词 表面微观形貌 切削 振动 仿真 频谱分析
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应用小波研究动态铣削力及预报铣削颤振 被引量：9
20
作者 石莉 贾春德 孙玉龙 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1778-1780,共3页
在铣削条件下,利用PC I-1712高速数据采集卡进行数据采集,应用小波分析进行数据处理,分析研究了铣削力信号的分解与重构,根据铣削力的主要频率,得到不同频带重构的动态铣削力信号,通过分析重构后的动态铣削力信号,发现产生了铣削颤振,... 在铣削条件下,利用PC I-1712高速数据采集卡进行数据采集,应用小波分析进行数据处理,分析研究了铣削力信号的分解与重构,根据铣削力的主要频率,得到不同频带重构的动态铣削力信号,通过分析重构后的动态铣削力信号,发现产生了铣削颤振,并依据动态铣削力信号概率密度的变化预报颤振原则证明了铣削过程产生了铣削颤振现象,因而可以利用动态铣削力的变化初步预报铣削颤振. 展开更多
关键词 小波分析 动态铣削力 铣削颤振 概率密度
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