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基于改进完全离散化法铣削系统稳定性研究
1
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。
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关键词
铣削动力学
颤振
时滞
完全离散化法
稳定域叶瓣图
原文传递
基于增强型完全离散法的球头铣刀五轴加工稳定域建模方法研究
被引量：
4
2
作者
代月帮
李宏坤
+1 位作者
周强
刘胜贤
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第23期189-199,共11页
基于坐标变换思想,精准高效地提取出球头铣刀五轴数控加工过程中与工件接触区域,利用增强型完全离散法获得铣削动力学方程的时序表达式,实现了效率和精度的共同兼顾,在单齿周期内球头铣刀视为圆弧切削的基础上,由刀刃与接触区域不同时...
基于坐标变换思想,精准高效地提取出球头铣刀五轴数控加工过程中与工件接触区域,利用增强型完全离散法获得铣削动力学方程的时序表达式,实现了效率和精度的共同兼顾,在单齿周期内球头铣刀视为圆弧切削的基础上,由刀刃与接触区域不同时刻的关系,确定出时域方程中所需要的瞬时切出角,借助于Floquet定理构建出了球头铣刀存在前倾角和侧倾角时的加工稳定域叶瓣图,并对其进行了有效性试验验证,试验结果与预测结果相符合,表明了该方法的正确性。
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关键词
颤振
球头铣刀五轴加工
接触区域
增强型完全离散法
原文传递
题名
基于改进完全离散化法铣削系统稳定性研究
1
作者
刘春景
唐敦兵
陈兴强
魏天路
机构
蚌埠学院机械与车辆工程学院
南京航空航天大学机电学院
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第15期162-173,共12页
基金
江苏省重点研发计划资助项目(BE2021091)。
文摘
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。
关键词
铣削动力学
颤振
时滞
完全离散化法
稳定域叶瓣图
Keywords
milling
dynamics
chatter
time
delay
complete
discrete
method
stability
lobe
diagram
分类号
TH162 [机械工程—机械制造及自动化]
原文传递
题名
基于增强型完全离散法的球头铣刀五轴加工稳定域建模方法研究
被引量：
4
2
作者
代月帮
李宏坤
周强
刘胜贤
机构
大连理工大学机械工程学院
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第23期189-199,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(51575075)
文摘
基于坐标变换思想,精准高效地提取出球头铣刀五轴数控加工过程中与工件接触区域,利用增强型完全离散法获得铣削动力学方程的时序表达式,实现了效率和精度的共同兼顾,在单齿周期内球头铣刀视为圆弧切削的基础上,由刀刃与接触区域不同时刻的关系,确定出时域方程中所需要的瞬时切出角,借助于Floquet定理构建出了球头铣刀存在前倾角和侧倾角时的加工稳定域叶瓣图,并对其进行了有效性试验验证,试验结果与预测结果相符合,表明了该方法的正确性。
关键词
颤振
球头铣刀五轴加工
接触区域
增强型完全离散法
Keywords
chatter
five
ball-end
milling
cutter-workpiece
engagement
enhanced
complete
discrete
method
分类号
TG113 [金属学及工艺—物理冶金]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进完全离散化法铣削系统稳定性研究
刘春景
唐敦兵
陈兴强
魏天路
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
原文传递
2
基于增强型完全离散法的球头铣刀五轴加工稳定域建模方法研究
代月帮
李宏坤
周强
刘胜贤
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
原文传递
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