BTA鉆削加工的顫振控制研究.pdf

1、深孔加工是在封閉條件下進(jìn)行的高難加工工序。由于鉆桿細(xì)長，剛性差，鉆削中容易發(fā)生顫振現(xiàn)象，因而深孔加工一直是機(jī)械加工中的一項(xiàng)難題。顫振發(fā)生時會加劇鉆頭的磨損，影響孔的加工精度和表面質(zhì)量。顫振嚴(yán)重時還會導(dǎo)致鉆桿彎曲、折斷甚至?xí)p壞機(jī)床。隨著精密加工的發(fā)展，人們對產(chǎn)品加工質(zhì)量的要求越來越高，因此顫振的控制問題受到普遍關(guān)注。本文針對 BTA鉆削加工的特點(diǎn)，設(shè)計了一種基于模糊控制的電流變液減振器，具有一定的學(xué)術(shù)價值和實(shí)際意義。
　　本文以

2、BTA深孔鉆削加工系統(tǒng)為主要研究對象，分析了金屬切削過程中的再生型顫振現(xiàn)象。構(gòu)建了 BTA鉆削系統(tǒng)的動力學(xué)模型，通過對再生型顫振的理論分析，得到系統(tǒng)不發(fā)生顫振的極限切削寬度。利用Matlab/Sinmulink對深孔鉆削系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真，給出了在不同轉(zhuǎn)速和切削寬度下，刀具振動的時域響應(yīng)特征。
　　利用電流變液的電流變效應(yīng)，設(shè)計了一種基于混合工作模式的電流變液減振器。分析了該減振器的工作特性，構(gòu)建了 BTA鉆削顫振控制系統(tǒng)的動

3、力學(xué)模型。利用Matlab/Sinmulink對顫振控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真，給出了在不同電場強(qiáng)度下，刀具振動的時域和頻域響應(yīng)特征曲線。結(jié)合該減振器的特點(diǎn)，提出一種模糊控制策略，設(shè)計了模糊控制器，并對該策略的可行性進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
　　研究結(jié)果表明：在某一轉(zhuǎn)速下，當(dāng)切削寬度小于極限切削寬度時，加工系統(tǒng)不會發(fā)生顫振。但極限切削寬度的大小受到主軸轉(zhuǎn)速的影響，其變化具有一定的周期性。通過適當(dāng)調(diào)整轉(zhuǎn)速和切削寬度，可以避免顫振的發(fā)生。在電場