面向鈦合金薄壁件的銑磨加工顫振穩(wěn)定性及表面質(zhì)量的研究.pdf

1、隨著各行各業(yè)對(duì)設(shè)備的性能要求不斷的提高，越來(lái)越多的零件采用鈦合金薄壁件，這種薄壁件由很多的筋板，側(cè)壁和腹板組成。同時(shí)這類零件的尺寸較大、剛性較差和結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)造成了這種工件的加工比較困難且加工工藝較差。因此如何實(shí)現(xiàn)薄壁件高精度、高效率和高可靠性的加工成了制造業(yè)亟待解決的難題。
　　本文針對(duì)鈦合金薄壁件在銑削加工過(guò)程中的受力情況，建立了球頭銑刀在加工薄壁件的過(guò)程中的力學(xué)模型;引入了相對(duì)傳遞函數(shù)，通過(guò)模態(tài)實(shí)驗(yàn)獲得了球頭銑刀、磨頭、工

2、件的傳遞函數(shù)以及球頭銑刀-工件、磨頭-工件的相對(duì)傳遞函數(shù)，進(jìn)而建立了銑削、磨削的顫振穩(wěn)定性模型;對(duì)顫振穩(wěn)定性模型進(jìn)行了參數(shù)化分析并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了分析所得的結(jié)論。因此本文的具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)本文根據(jù)球頭銑刀的幾何特點(diǎn)，考慮到球頭銑刀在銑削過(guò)程的剪切和犁切雙重機(jī)制，將球頭銑刀沿著軸向劃分為多個(gè)微元，進(jìn)而建立了球頭銑刀刀具微元的銑削力模型。根據(jù)球頭銑刀在銑削加工中的實(shí)際情況，從而得到刀具的總的銑削力。然后通過(guò)傅立葉變換將總銑

3、削力轉(zhuǎn)換為了傅立葉級(jí)數(shù)的形式，建立了便于求解的銑削力模型。
　　(2)通過(guò)對(duì)銑削、磨削加工特點(diǎn)的分析，合理選擇主軸轉(zhuǎn)速、銑削深度和進(jìn)給速度這三個(gè)銑削參數(shù);磨頭轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度和磨削厚度這三個(gè)磨削參數(shù)作為正交試驗(yàn)的因素，搭建試驗(yàn)臺(tái)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
　　(3)引入相對(duì)傳遞函數(shù)，通過(guò)模態(tài)實(shí)驗(yàn)獲得球頭銑刀、磨頭、工件的傳遞函數(shù)和銑刀-工件、磨頭-工件的相對(duì)傳遞函數(shù)，提出鈦合金薄壁件銑削、磨削加工過(guò)程中的顫振穩(wěn)定性模型，通過(guò)Matlab得到