切削過程動態(tài)特性測試及抑振技術研究.pdf

1、切削穩(wěn)定性是機床安全、刀具壽命、加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的保障，它由機床結(jié)構動態(tài)特性（The dynamics of the machine tool structure）和切削過程動態(tài)特性（The dynamics of the cutting process）共同決定。目前，機床結(jié)構動態(tài)特性的研究已經(jīng)相對成熟；而切削過程的動態(tài)特性還需要更加深入的研究。本文以車削過程為例研究了測試切削過程動態(tài)特性的新方法；根據(jù)測試結(jié)果討論了切削力的主要影響

2、因素以及切削力模型選擇方法；通過切削穩(wěn)定性預測工作，討論了切削過程傳遞函數(shù)測試新方法的有效性；最后，對切削穩(wěn)定性監(jiān)控的一些關鍵實現(xiàn)技術進行了討論。本文主要工作有：
　　提出了顫振條件下的車削過程傳遞函數(shù)測試方法，減小了切削過程動態(tài)特性測試對激勵設備及其控制系統(tǒng)的依賴。深入研究了卡盤夾持工件切削中，工件結(jié)構的等效動力學參數(shù)的變化規(guī)律及其對切削顫振頻率的影響；據(jù)此提出了采用自激振動來激勵動態(tài)切削過程的方法，詳細闡述了切削過程傳遞函數(shù)測

3、試的實現(xiàn)過程。
　　討論了選擇最優(yōu)動態(tài)切削力模型的方法，提高了切削穩(wěn)定性預測分析的便捷性。在本文提出的車削過程傳遞函數(shù)測試方法的基礎上，根據(jù)測試結(jié)果識別了動態(tài)切削力系數(shù)；分析了各因素對切削力的影響程度；討論了任意工況下選擇切削力模型的方法。通過預測車削穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變的臨界位置，直接說明了動態(tài)切削力系數(shù)識別方法和切削力模型選擇方法的準確性，間接說明了切削過程傳遞函數(shù)測試新方法的有效性。
　　改進了切削穩(wěn)定性狀態(tài)監(jiān)測方法，提高了切

4、削穩(wěn)定性狀態(tài)識別方法的自適應能力。在對監(jiān)測信號時域和頻域特征進行分析的基礎上，通過監(jiān)測信號的均方差和一步自相關系數(shù)來識別車削穩(wěn)定性狀態(tài)，并提出了狀態(tài)監(jiān)測特征值門限值的自適應調(diào)整方法。切削穩(wěn)定性狀態(tài)監(jiān)測環(huán)節(jié)為實施變速抑振技術提供了必要信息。
　　研究了變速切削抑制顫振技術的實現(xiàn)方法，提出了變速參數(shù)的設計原則，為變速抑振方法從實驗室研究到生產(chǎn)應用的實現(xiàn)提供了關鍵技術支持。研究了平均振動能量積累、瞬時能量加強現(xiàn)象和主軸加速度對變速切削抑