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基于接触区域的球头铣刀颤振稳定域预报方法研究 被引量：8
1
作者 代月帮 魏兆成 +1 位作者 李宏坤 张孟哲 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期52-61,共10页
运用半解析法精准搭建出球头铣刀与工件接触区域边界的投影方程,对铣削系统时滞动力学方程进行全离散时域数值求解,在单齿周期内球头铣刀视为圆弧切削的基础上,通过接触区域投影和切削刃投影不同时刻的关系,确定出数值求解方程中所需要... 运用半解析法精准搭建出球头铣刀与工件接触区域边界的投影方程,对铣削系统时滞动力学方程进行全离散时域数值求解,在单齿周期内球头铣刀视为圆弧切削的基础上,通过接触区域投影和切削刃投影不同时刻的关系,确定出数值求解方程中所需要的瞬时参与切削刀刃的实际切削部位,利用Floquet定理获得了不同转速下的临界切削深度,构建出了高精度的球头铣刀颤振稳定域叶瓣图,并在三轴数控机床上进行了试验验证,试验结果与预测结果相符合,表明了该方法的正确性。同时,与传统方法相比,这里所提供的方法拥有较高的预测精度,最后分析了不同参数对颤振稳定域的影响规律,为叶瓣图指导实际加工奠定了基础。 展开更多
关键词 颤振 球头铣刀 接触区域 稳定域叶瓣图
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ADC12铝硅合金高速铣削稳定性实验研究 被引量：5
2
作者 何一冉 丛明 +1 位作者 毕京宇 赛宗胜 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第12期10-13,18,共5页
建立了高速铣削系统动力学模型以及基于动态铣削厚度的多齿动态铣削力模型,并由此推导出轴向临界切深的理论公式;通过基于力锤激振的模态分析实验,测得机床-刀具系统的模态参数;进行ADC12铝硅合金高速铣削实验,测得铣削力以及表面粗糙... 建立了高速铣削系统动力学模型以及基于动态铣削厚度的多齿动态铣削力模型,并由此推导出轴向临界切深的理论公式;通过基于力锤激振的模态分析实验,测得机床-刀具系统的模态参数;进行ADC12铝硅合金高速铣削实验,测得铣削力以及表面粗糙度数值,求得其切削力系数;结合以上实验,利用MATLAB软件绘制出稳定性叶瓣图,并通过检测加工工件表面质量验证了其准确性;改变模态参数数值,研究分析了机床-刀具系统的固有频率、阻尼比以及刚度对铣削稳定性的影响。研究表明该方法对于提高加工效率以及改进机床性能具有一定的实际意义。 展开更多
关键词 ADC12铝硅合金 高速铣削 稳定域叶瓣图 表面质量 仿真分析
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微细铣削加工表面位置误差的分析与预测 被引量：5
3
作者 曹自洋 薛晓红 +1 位作者 李华 殷振 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第3期127-129,133,共4页
微细铣削系统的动态不稳定性会导致零件表面几何精度的偏差,以微细铣削加工表面位置误差为分析对象,在不考虑可再生颤振效应的加工条件下,建立了微细铣削系统动态切削力模型,确定了表面位置误差的分析方法。采用数值分析并结合前期的铣... 微细铣削系统的动态不稳定性会导致零件表面几何精度的偏差,以微细铣削加工表面位置误差为分析对象,在不考虑可再生颤振效应的加工条件下,建立了微细铣削系统动态切削力模型,确定了表面位置误差的分析方法。采用数值分析并结合前期的铣削试验,得到了微细铣削加工的稳定域叶瓣图和表面位置误差的解析解。对比了顺铣、逆铣加工的表面位置误差,详细分析了主轴转速和轴向切削位置对表面位置误差的影响。最后,通过把稳定域叶瓣图和表面位置误差数据组合在同一个图里面进行综合分析,预测表面位置误差并优化选择加工条件。 展开更多
关键词 微细铣削 可再生颤振 稳定域叶瓣图 表面位置误差
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基于改进完全离散化法铣削系统稳定性研究
4
作者 刘春景 唐敦兵 +1 位作者 陈兴强 魏天路 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第15期162-173,共12页
颤振是影响铣削质量和切削效率的重要因素之一。为提高铣削颤振预测精度,提出一种改进的完全离散化方法(U-FDM),基于二阶Lagrange多项式对刀具—工件铣削动力学系统时滞微分方程的延迟项和状态项进行数值迭代,根据Floquet原理构建出了... 颤振是影响铣削质量和切削效率的重要因素之一。为提高铣削颤振预测精度,提出一种改进的完全离散化方法(U-FDM),基于二阶Lagrange多项式对刀具—工件铣削动力学系统时滞微分方程的延迟项和状态项进行数值迭代,根据Floquet原理构建出了高精度的颤振稳定域叶瓣图。单自由度特征值收敛特性分析表明,当离散化间隔数大于50时,二阶完全离散化方法(2-FDM)与一阶完全离散化方法(1-FDM)的收敛速度基本相同,U-FDM收敛特性最优;经叶瓣图对比分析可知,改进的完全离散化方法具有较高的拟合精度,计算效率相比半离散方法(SDM)单自由度和两自由度分别提升了70.6%和64.9%。通过试验获取铣削加工响应信号进行时域、频域和同步采样分析,结果表明所提铣削动力学模型和U-FDM算法是有效的,为叶瓣图指导实际加工奠定了基础。 展开更多
关键词 铣削动力学 颤振 时滞 完全离散化法 稳定域叶瓣图
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基于稳定域叶瓣图的加工中心铣削参数优化 被引量：3
5
作者 孟祥忠 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2018年第9期136-138,143,共4页
以某柴油发动机缸体生产线的精基准定位面加工工序为研究对象,针对加工过程中存在的表面振痕明显、精度不足的问题,提出一种基于稳定域叶瓣图的加工中心铣削参数优化方法。分别进行了模态锤击实验和铣削力仿真实验,以获取加工中心的特... 以某柴油发动机缸体生产线的精基准定位面加工工序为研究对象,针对加工过程中存在的表面振痕明显、精度不足的问题,提出一种基于稳定域叶瓣图的加工中心铣削参数优化方法。分别进行了模态锤击实验和铣削力仿真实验,以获取加工中心的特征参数和铣削力系数,进而构建铣削稳定性叶瓣图,并实验验证了叶瓣图的准确性。在此基础上,以"金属去除效率"为评价指标,优化选取了加工中心铣削参数。该方法有助于提高加工系统的稳定性、加工质量和加工效率。 展开更多
关键词 模态实验 铣削力仿真 稳定域叶瓣图 铣削参数
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考虑模态耦合的球头铣刀颤振稳定域建模方法 被引量：1
6
作者 代月帮 李宏坤 魏兆成 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期525-530,669,共7页
球头铣刀广泛应用于曲面加工中,因此构造出针对球头铣刀的颤振稳定域叶瓣图意义重大。利用精细积分法对铣削系统二阶动力学方程进行时域数值求解,由切削刃与切触区域不同时刻的关系,确定出时域数值求解方程中所需要的刀刃瞬时切削部位,... 球头铣刀广泛应用于曲面加工中,因此构造出针对球头铣刀的颤振稳定域叶瓣图意义重大。利用精细积分法对铣削系统二阶动力学方程进行时域数值求解,由切削刃与切触区域不同时刻的关系,确定出时域数值求解方程中所需要的刀刃瞬时切削部位,通过Floquet定理获得了高精度的颤振稳定域叶瓣图,并在三轴数控机床上进行了正确性试验验证。试验结果与预测结果相一致,表明所提供的方法能够为球头铣刀实现无颤振切削加工提供有力的技术支撑。 展开更多
关键词 精细积分 模态耦合 颤振 球头铣刀 稳定域叶瓣图
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