对再生型切削颤振模型的试验分析 被引量：16

1

作者 黄强 张根保 +1 位作者 张新玉 曹东风 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期547-552,共6页

一个专门设计的切削颤振试验揭示了颤振发生和发展的全过程。在连续增加切深的条件下,颤振会在一个特定的切深下突然发生,其特征是某一频率上的振幅突然大幅度增加;切深继续加大,振幅也继续增大但颤振频率几乎不变;最后,颤振频率向下漂... 一个专门设计的切削颤振试验揭示了颤振发生和发展的全过程。在连续增加切深的条件下,颤振会在一个特定的切深下突然发生,其特征是某一频率上的振幅突然大幅度增加;切深继续加大,振幅也继续增大但颤振频率几乎不变;最后,颤振频率向下漂移并保持颤振。随后进行的激振试验,确认了本次颤振试验中出现的两个颤振频率分别属于工件系统和刀具系统。从颤振能量补充和质量效应的角度分析,颤振应发生于两个最终执行部件之一的固有频率上。以此为基础建立了一个具有两个颤振主动体的颤振模型,新的模型可以用来合理解释本试验的现象,也更适合颤振监测和抗颤振结构改良的需要。 展开更多

关键词 切削颤振 再生型颤振 质量效应 颤振主动体 衰减效应

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大型复杂构件机器人加工稳定性研究进展 被引量：11

2

作者 廖文和 郑侃 +2 位作者 孙连军 董松 张磊 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期156-175,共20页

工业机器人正逐步应用于大型复杂构件的制造与装配领域,其加工稳定性是实现大型复杂构件高精、高效、高质量加工的基础,颤振抑制是实现机器人稳定加工的重要途径。与数控机床单一颤振类型不同,机器人加工颤振主要由再生型颤振和振型耦... 工业机器人正逐步应用于大型复杂构件的制造与装配领域,其加工稳定性是实现大型复杂构件高精、高效、高质量加工的基础,颤振抑制是实现机器人稳定加工的重要途径。与数控机床单一颤振类型不同,机器人加工颤振主要由再生型颤振和振型耦合型颤振构成,二者共同作用加剧了稳定性解析的复杂度。国内外学者在机器人加工颤振形成机理、颤振预测与控制等方面开展了理论与实验研究,并取得了诸多成果,但研究仍处于起步阶段。目前,机器人加工颤振产生机理尚不明确、稳定性理论解析方法尚不全面、颤振控制技术尚不成熟,工程应用尚未普及,加工稳定性研究的深度和广度仍有较大提升空间。为此,从机器人加工颤振机理、颤振规避方法、颤振抑制方法及加工稳定性应用案例分析4个方面对国内外文献进行了全面总结,并提出后续发展方向,可为大型复杂构件机器人加工稳定性的研究提供指导。 展开更多

关键词 工业机器人 加工稳定性 再生型颤振 振型耦合型颤振 大型复杂构件

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机床颤振过程的试验与分析 被引量：10

3

作者 黄强 张根保 +1 位作者 张新玉 曹东风 《重庆大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期360-364,370,共6页

通过一个专门设计的试验,揭示了切削颤振从产生到剧烈的全过程:颤振会在一个特定的切深下发生在一个特定的频率上;随着切深的加大,该频率上的振幅会逐渐增大;当切深达到另一个特定值时,剧烈的颤振会导致工件与刀具的短暂脱离;当切深继... 通过一个专门设计的试验,揭示了切削颤振从产生到剧烈的全过程:颤振会在一个特定的切深下发生在一个特定的频率上;随着切深的加大,该频率上的振幅会逐渐增大;当切深达到另一个特定值时,剧烈的颤振会导致工件与刀具的短暂脱离;当切深继续加大时,颤振频率降低到一个新的频率上并保持不变。通过激振试验,确认了这2个颤振频率分别是工件系统和刀具系统的固有频率。从颤振能量补充和质量效应的角度分析,颤振应发生于2个最终执行部件之一。建立了一个具有2个颤振主动体的颤振模型,该模型更适合颤振监测和抗颤振结构改良的需要。 展开更多

关键词 机床颤振 质量效应 再生型颤振 颤振主动体 衰减效应

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薄壁零件铣削三维颤振稳定性建模与分析 被引量：10

4

作者 张雪薇 于天彪 王宛山 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期99-103,共5页

以低刚度薄壁零件为研究对象,基于加工原理建立精确的铣削过程薄壁零件三维动力学模型,并在此基础上采用全离散解析法对颤振稳定域叶瓣图进行仿真分析及实验验证.结果表明:薄壁零件铣削加工系统的动态特性决定其动力学模型,铣削加工过... 以低刚度薄壁零件为研究对象,基于加工原理建立精确的铣削过程薄壁零件三维动力学模型,并在此基础上采用全离散解析法对颤振稳定域叶瓣图进行仿真分析及实验验证.结果表明:薄壁零件铣削加工系统的动态特性决定其动力学模型,铣削加工过程主轴转速与颤振临界轴向切削深度之间存在非线性关系,主轴转速对颤振稳定性影响较明显.当系统模态质量、阻尼比及固有频率增大时,颤振稳定性相应加强,同时叶瓣图形状分布随之改变.该理论模型对薄壁零件铣削加工过程切削参数的合理选择,表面加工质量和加工效率的提高具有一定指导意义. 展开更多

关键词 薄壁零件 铣削加工 动力学模型 再生型颤振 稳定性分析

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数控车削过程再生型颤振稳定性建模与仿真 被引量：10

5

作者 李金华 谢华龙 +1 位作者 盛忠起 刘永贤 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期118-122,共5页

考虑瞬态切屑厚度变化和刀具角度变化对颤振的影响,基于再生型颤振机理建立了精确实用的数控外圆车削动力学模型.在此基础上应用数字仿真技术开发了车削颤振分析专用软件包,并结合相关试验数据进行了仿真分析.仿真结果表明,极限切宽和... 考虑瞬态切屑厚度变化和刀具角度变化对颤振的影响,基于再生型颤振机理建立了精确实用的数控外圆车削动力学模型.在此基础上应用数字仿真技术开发了车削颤振分析专用软件包,并结合相关试验数据进行了仿真分析.仿真结果表明,极限切宽和主轴转速之间具有明显的非线性关系,且主轴转速对颤振影响最为明显;切削稳定性随主振系统的等效刚度或阻尼比增加而增大,但当方向系数、切削重叠率或切削刚度增加时,稳定性反而降低,同时叶瓣曲线的形状也随之改变;但主振系统固有频率未影响曲线形状,它的增大使曲线整体右移.这为相应抑振措施提供了必要的理论依据. 展开更多

关键词 再生型颤振 数控车削 动态建模 数字化仿真 稳定性分析

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车削加工颤振稳定性可靠度蒙特卡罗法仿真 被引量：7

6

作者 黄贤振 许乙川 +1 位作者 张义民 谭学飞 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期484-487,603,共4页

在工程实际中,车削系统刚度、阻尼及切削力等参数的随机性严重影响车削加工的稳定性。针对此问题,提出了一种车削加工再生型颤振稳定性可靠度计算方法。考虑随机因素的影响,采用蒙特卡罗数值模拟方法,研究车削加工再生型颤振稳定性的统... 在工程实际中,车削系统刚度、阻尼及切削力等参数的随机性严重影响车削加工的稳定性。针对此问题,提出了一种车削加工再生型颤振稳定性可靠度计算方法。考虑随机因素的影响,采用蒙特卡罗数值模拟方法,研究车削加工再生型颤振稳定性的统计分布规律。建立车削加工再生型颤振动力学模型,采用拉氏变换获取机床车削的极限切削宽度及所对应的主轴转速。根据数控车床切削系统动力学参数的分布信息抽取样本,代入再生型颤振模型进行计算,获取极限切削宽度的样本,并统计其概率特性,以实际切宽是否小于极限切宽为判别条件提出一种基于蒙特卡罗模拟的车削加工再生型颤振稳定性可靠度预测方法。 展开更多

关键词 再生型颤振 数控车床 可靠性 稳定性

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深孔加工中再生型颤振的分析和仿真 被引量：4

7

作者 邱泉水 苗鸿宾 沈兴全 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第8期90-92,共3页

文章对深孔切削加工中出现的再生型颤振进行了分析,通过建立其动力学模型,得到了其不发生颤振的极限切削宽度。通过MATLAB/Simulink来对颤振系统在不同的切削宽度下的振动情况进行仿真。仿真结果表明,当切削宽度小于极限切削宽度时,系... 文章对深孔切削加工中出现的再生型颤振进行了分析,通过建立其动力学模型,得到了其不发生颤振的极限切削宽度。通过MATLAB/Simulink来对颤振系统在不同的切削宽度下的振动情况进行仿真。仿真结果表明,当切削宽度小于极限切削宽度时,系统处于稳定切削状态。当切削宽度大于极限切削宽度时,系统处于颤振切削状态。当切削宽度等于极限切削宽度时,系统处于稳定与颤振的临界切削状态。仿真结果与理论分析基本吻合,对于今后颤振的预测和抑制研究具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 深孔加工 再生型颤振 MATLAB/SIMULINK 仿真

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时滞效应对铣削系统稳定性的影响 被引量：4

8

作者 李欣 李亮 +4 位作者 何宁 杨吟飞 赵威 张雪峰 崔生富 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期301-305,398,共5页

分析时滞效应对铣削系统稳定性的影响,揭示铣削再生型颤振发生的根本原因。铣削再生型颤振来源于系统内部的时滞反馈,应用劳思判据,分析铣削系统发生颤振前后系统刚度和阻尼的变化,得出极限切深。实验结果表明,笔者提出的分析方法简明可... 分析时滞效应对铣削系统稳定性的影响,揭示铣削再生型颤振发生的根本原因。铣削再生型颤振来源于系统内部的时滞反馈,应用劳思判据,分析铣削系统发生颤振前后系统刚度和阻尼的变化,得出极限切深。实验结果表明,笔者提出的分析方法简明可行,并能清晰地阐述颤振发生的物理本质。最后通过分析相关案例,体现了该方法的工程应用价值。 展开更多

关键词 铣削 时滞效应 再生型颤振 劳思判据 物理本质

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外圆车削加工过程中再生型颤振的建模与分析 被引量：4

9

作者 郭瑞琴 武帅 李中 《中国工程机械学报》 北大核心 2015年第3期252-257,共6页

再生型颤振是制约车削加工效率和零件质量的重要因素.以CA6140型普通车床为研究对象,考虑外圆车削加工过程中刀具的动态特性,建立了三自由度再生型颤振的动力学模型,理论分析了模型的固有频率和主振型,在此基础上借助于MATLAB/Simulink... 再生型颤振是制约车削加工效率和零件质量的重要因素.以CA6140型普通车床为研究对象,考虑外圆车削加工过程中刀具的动态特性,建立了三自由度再生型颤振的动力学模型,理论分析了模型的固有频率和主振型,在此基础上借助于MATLAB/Simulink对刀具开始接触工件至稳定切削这一过渡阶段刀具振动的瞬态响应进行了仿真研究.研究结果表明:在一阶固有频率下,刀具切向上振动最大,轴向上次之,径向上最小;且在过渡阶段刀具各方向的振动逐渐减小并收敛于某定值.验证了三自由度外圆车削颤振动力学模型的正确性,为类似机床振动的研究提供了新思路和新方法. 展开更多

关键词 外圆车削加工 再生型颤振 动态切削力 瞬态响应

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受模糊干扰的再生型颤振的模糊稳定性分析 被引量：2

10

作者 孔繁森 于骏一 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第2期8-11,共4页

首次在机床切削颤振分析中考虑了模糊不确定性因素的影响，利用模糊数学分析方法详细论述了受模糊干扰的再生型颤振的模糊稳定性分析问题，给出了模糊稳定性极限切削宽度集合的可能性分布及其置信区间表达式，最后依据所提出的理论分析... 首次在机床切削颤振分析中考虑了模糊不确定性因素的影响，利用模糊数学分析方法详细论述了受模糊干扰的再生型颤振的模糊稳定性分析问题，给出了模糊稳定性极限切削宽度集合的可能性分布及其置信区间表达式，最后依据所提出的理论分析方法，经计算机编程绘制了模糊稳定性图。 展开更多

关键词 机床切削 再生型颤振 模糊稳定性分析 模糊稳定性图 模糊干扰

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基于再生理论的微小型正交车铣颤振 被引量：2

11

作者 张之敬 刘冰冰 金鑫 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期729-733,740,共6页

针对微小型正交车铣加工中的颤振现象进行分析,建立正交车铣的非线性延时微分方程组(DDEs),对正交车铣模型的DDEs进行线性化并利用Floquet理论对其分析,得到正交车铣加工的颤振频率。根据理论分析结果进行正交车铣颤振实验,通过分析加... 针对微小型正交车铣加工中的颤振现象进行分析,建立正交车铣的非线性延时微分方程组(DDEs),对正交车铣模型的DDEs进行线性化并利用Floquet理论对其分析,得到正交车铣加工的颤振频率。根据理论分析结果进行正交车铣颤振实验,通过分析加工表面的振纹齿数和加工过程中的振动信号得到切削过程中的颤振频率,实验结果和理论计算结果对比表明:微小型车铣颤振频率与二次Hopf分岔频率系列中的某频率相吻合,因此在微小型正交车铣加工中有二次Hopf分岔现象发生。 展开更多

关键词 微小型正交车铣 再生型颤振 延时微分方程 FLOQUET理论 二次Hopf分岔

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铣削加工颤振稳定性可靠度的计算方法 被引量：3

12

作者 黄贤振 胡森 张义民 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期675-679,共5页

铣削过程中的系统参数往往具有随机性,严重影响了铣削加工的稳定性.利用BP神经网络综合分析了随机因素对铣削加工过程的影响,提出了一种铣削加工再生型颤振稳定性可靠度计算方法.建立铣削加工再生型颤振动力学模型,使用全离散法获取铣... 铣削过程中的系统参数往往具有随机性,严重影响了铣削加工的稳定性.利用BP神经网络综合分析了随机因素对铣削加工过程的影响,提出了一种铣削加工再生型颤振稳定性可靠度计算方法.建立铣削加工再生型颤振动力学模型,使用全离散法获取铣削稳定性叶瓣图.利用神经网络拟合极限轴向切深的函数表达式,再分别使用蒙特卡罗法和一次二阶矩法进行可靠度计算.结果表明,基于BP神经网络的方法兼具高效和精确的优点. 展开更多

关键词 再生型颤振 铣削 稳定性叶瓣图 神经网络 可靠性

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超声辅助滚压加工中颤振问题的研究 被引量：2

13

作者 张翼 张明 +1 位作者 毛蜀平 衣春杰 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第3期103-107,共5页

研究了超声辅助滚压加工过程中颤振的发生和发展的过程,从振动能量输入的角度分析了工艺系统发生再生型颤振的原因,建立了工艺系统振动模型并得到了解析解。在理论和实验的研究基础上,阐明了抑制颤振的方法和途径,为超声辅助滚压系统的... 研究了超声辅助滚压加工过程中颤振的发生和发展的过程,从振动能量输入的角度分析了工艺系统发生再生型颤振的原因,建立了工艺系统振动模型并得到了解析解。在理论和实验的研究基础上,阐明了抑制颤振的方法和途径,为超声辅助滚压系统的表面加工质量和工艺水平优化提供可靠指导。 展开更多

关键词 超声辅助滚压 自激振动 再生型颤振 表面质量

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外圆车削TC4钛合金颤振稳定性极限预测 被引量：2

14

作者 李绍朋 王利强 吕志杰 《机床与液压》 北大核心 2021年第12期12-18,共7页

外圆车削加工TC4钛合金过程中,再生型颤振会在工件表面留下不规则的振纹,严重影响了钛合金的表面加工质量。考虑外圆车削动力学参数的影响,建立了外圆车削TC4钛合金再生型颤振动力学模型。在KDN数控车床上进行动力学参数识别试验,将试... 外圆车削加工TC4钛合金过程中,再生型颤振会在工件表面留下不规则的振纹,严重影响了钛合金的表面加工质量。考虑外圆车削动力学参数的影响,建立了外圆车削TC4钛合金再生型颤振动力学模型。在KDN数控车床上进行动力学参数识别试验,将试验结果代入所建模型解析解中,利用MATLAB软件绘制外圆车削稳定性叶瓣图并得到外圆车削加工TC4钛合金的极限切削深度为0.5532 mm。进行外圆车削试验,对试验结果进行时域分析以及粗糙度分析。试验结果表明:当切削深度小于0.5532 mm时,无论转速取何值,车削都相对稳定;当切削深度大于0.5532 mm,但与转速构成的点位于叶瓣图曲线下方时,其振幅平均值、粗糙度较小,与前者相差不大,车削稳定;当切削深度与转速构成的点位于叶瓣图曲线上方时,与叶瓣图曲线下方相同转速的点对比,其振幅平均值增大了1倍左右,粗糙度值增大了31%左右,车削不稳定。试验分析结果验证了所绘稳定性叶瓣图的可靠性,对实际加工具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 再生型颤振 动力学建模 参数识别 时域分析 粗糙度 稳定性叶瓣图

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抑制再生型颤振方法的试验研究 被引量：1

15

作者 王道林 王红军 《煤矿机械》 北大核心 2011年第9期110-112,共3页

通过对再生型颤振的产生机理的分析,采用切削试验的方法,验证了变速切削在抑制再生型颤振方面具有成本低、质量可靠的突出效果。

关键词 再生型颤振 试验研究 变速 加工质量

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高速铣削加工再生型颤振稳定性及影响因素分析 被引量：1

16

作者 沈振辉 张洋梅 杨拴强 《莆田学院学报》 2016年第5期73-77,共5页

针对现有高速切削加工研究中存在的动力学模型较为抽象、可视化程度低、加工参数优化寻优导向性差、求解效率低等问题,探讨高速铣削加工再生型颤振稳定性及影响因素分析策略。以某高速铣削加工系统为例,研究高速铣削加工再生型颤振动力... 针对现有高速切削加工研究中存在的动力学模型较为抽象、可视化程度低、加工参数优化寻优导向性差、求解效率低等问题,探讨高速铣削加工再生型颤振稳定性及影响因素分析策略。以某高速铣削加工系统为例,研究高速铣削加工再生型颤振动力学模型的构建方法,探讨高速铣削加工稳定性的边界条件,构建高速铣削加工的稳定性分析模型及加工过程仿真模型,分析刀具参数和切削参数对高速铣削加工稳定性的影响,获取领域知识和经验知识。 展开更多

关键词 铣削稳定性 再生型颤振 铣削模型 影响因素

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车床系统切削稳定性研究 被引量：1

17

作者 赵峰 何志国 陶婷 《CAD/CAM与制造业信息化》 2012年第7期77-80,共4页

切削系统是一个复杂的动态系统，其系统动态特性对加工质量、生产效率、生产成本乃至整个加工系统的安全寿命起着至关重要的影响和制约作用。对于普通机床而言，其切削过程中的抗振性和稳定性是最受用户关注的。本文以CA6136车床为研究... 切削系统是一个复杂的动态系统，其系统动态特性对加工质量、生产效率、生产成本乃至整个加工系统的安全寿命起着至关重要的影响和制约作用。对于普通机床而言，其切削过程中的抗振性和稳定性是最受用户关注的。本文以CA6136车床为研究对象，通过切削振动试验对机床进行了切削稳定性分析。设计并实施了切削振动试验，识别系统的颤振频率，并通过对刀具系统的模态锤击试验，确定了刀具系统为颤振的主动体。分析了切削加工中最常出现的再生型颤振的机理，建立了再生型颤振的动力学模型，并根据实验数据得到了该车床的切削稳定性叶瓣图。 展开更多

关键词 切削稳定性 切削系统 车床 再生型颤振 系统动态特性 加工质量 普通机床 振动试验

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利用电流变材料在线改变镗杆固有频率抑制切削颤… 被引量：1

18

作者 王民 费仁元 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1998年第A11期98-100,共3页

金属切削加工中，再生型颤振是一种不易于通过机械结构改良克服的影响切削加工质量，刀具切削不稳定现象。本文通过连续小范围的改变切削系统固有频率，实现了再生型切削颤振的在线抑制。这种方法非常适用于受加工需要而无法提高切削稳... 金属切削加工中，再生型颤振是一种不易于通过机械结构改良克服的影响切削加工质量，刀具切削不稳定现象。本文通过连续小范围的改变切削系统固有频率，实现了再生型切削颤振的在线抑制。这种方法非常适用于受加工需要而无法提高切削稳定性的镗削及钻削加工。 展开更多

关键词 再生型颤振 电流变材料 变速切削 固有频率 镗杆

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功率超声珩磨单颗磨粒再生型颤振建模 被引量：1

19

作者 郑璐钧 祝锡晶 +1 位作者 郭策 张小强 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第1期178-181,共4页

作为一种强烈动态自激振动,颤振在功率超声珩磨中极易发生且对零件加工质量和机床加工效率有广泛的消极影响。以切削颤振为基础,针对颤振中的再生型颤振,结合其在功率超声珩磨过程中的发生,以单颗磨粒作为研究对象,建立了功率超声珩磨... 作为一种强烈动态自激振动,颤振在功率超声珩磨中极易发生且对零件加工质量和机床加工效率有广泛的消极影响。以切削颤振为基础,针对颤振中的再生型颤振,结合其在功率超声珩磨过程中的发生,以单颗磨粒作为研究对象,建立了功率超声珩磨单颗粒再生型颤振数学模型,并且确定了其运动方程。为抑制颤振的发生打下了坚实的基础,从而进一步提高被加工零件的表面质量,提高机床的加工效率。 展开更多

关键词 功率超声珩磨 再生型颤振 动力学模型

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大型蜗杆铣削颤振稳定性研究

20

作者 吕凯波 邢满禧 《机械工程与自动化》 2016年第4期123-124,共2页

颤振通常会降低产品质量和生产效率,缩短机床和刀具的使用寿命。针对工业现场某大型蜗杆工件铣削加工中出现的颤振问题,建立其铣削颤振数学模型,采取对时滞项进行离散化的方法,利用Floquet理论进行判稳。在不同切削加工参数下试验对比... 颤振通常会降低产品质量和生产效率,缩短机床和刀具的使用寿命。针对工业现场某大型蜗杆工件铣削加工中出现的颤振问题,建立其铣削颤振数学模型,采取对时滞项进行离散化的方法,利用Floquet理论进行判稳。在不同切削加工参数下试验对比稳定与失稳状态时刀具的振动信号特征,验证稳定性理论分析的正确性,避免了铣削过程颤振的发生。 展开更多

关键词 蜗杆 铣削 再生型颤振 稳定性 半离散化法 颤振特征

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