車削加工中大螺距螺桿的振動特性研究.pdf

1、大螺距螺桿作為汽車覆蓋件、核電件等重型設(shè)備的關(guān)鍵部件，起著傳遞扭矩和精度的作用。車削大螺距螺桿過程中機床、刀具和工件所產(chǎn)生的振動，引起刀-工切削接觸關(guān)系不斷發(fā)生變化，導致切削層后的的改變，引起切削力發(fā)生變化，使切削過程處于不穩(wěn)定狀態(tài)，直接影響螺紋加工質(zhì)量和加工效率。因此，有必要探究車削加工中工件的振動特性，從而控制工件表面質(zhì)量。
　　本文在國家自然科學基金項目“基于廣義動力學空間的高進給切削刀具振動磨損”支持下，研究了機床結(jié)構(gòu)、機

2、床振動及切削力引起的大螺距螺桿振動響應(yīng)，通過車削實驗，揭示了大螺距螺桿車削振動特性，并利用瞬態(tài)切削力對大螺距螺桿車削穩(wěn)定性進行分析與評價。
　　首先，基于機床結(jié)構(gòu)對大螺距螺桿加工系統(tǒng)進行子結(jié)構(gòu)劃分。借助歐拉-伯努利梁理論和試驗頻響函數(shù)建立了基于機床結(jié)構(gòu)的機床主軸-卡盤-大螺距螺桿系統(tǒng)的大螺距螺桿頻響函數(shù)預測模型，優(yōu)化辨識得到結(jié)合面參數(shù)，并用實驗證明了辨識結(jié)果及大螺距螺桿頻響函數(shù)預測模型的準確性。
　　其次，針對車削加工中，大

3、螺距螺桿受機床、刀具等多激勵的影響這一問題，運用大螺距螺桿振動測試方法對加工過程進行探究，通過機床空轉(zhuǎn)實驗，獲取機床振動激勵對其的振動響應(yīng)，進一步通過對精加工切削實驗進行數(shù)據(jù)處理，分析獲得不同擴寬方式、螺距、工件材料下機床與刀具振動特性。
　　最后，通過對多種工況條件下車削大螺距螺桿的振動特性試驗研究，采用單因素對比分析法，揭示了加工過程中系統(tǒng)振動特性和刀具所受瞬態(tài)切削力對工藝條件的響應(yīng)特性，為大螺距螺桿車削穩(wěn)定性的評價與控制提供