細長軸車削加工的振動特性研究.pdf

1、細長軸類工件在切削加工過程中,由于其長度與直徑的比值不小于20,因此工件易產生彎曲變形和振動現(xiàn)象。切削加工過程中產生的振動現(xiàn)象對軸類工件的加工精度產生較大影響,同時縮減了加工刀具的使用壽命,振動嚴重時致使加工工件和刀具出現(xiàn)松脫現(xiàn)象,以及產生的較大噪聲對人的身心健康產生嚴重影響。然而在加工精度要求越趨精密的當今制造業(yè)領域中,振動因素造成的軸類工件加工誤差并未得到有效的減小,因此對機械加工振動因素的研究以及采取有效的加工方法減小軸類工件在切

2、削加工過程中產生的振動誤差具有深遠的意義。
　　本文主要是研究細長軸類工件在車削加工過程中產生的振動特性對軸的徑向彎曲變形的影響。通過建立細長軸普通車削加工的徑向彎曲振動模型,求解出細長軸車削振動的前三階固有頻率和振型函數(shù),運用數(shù)值仿真軟件 Matlab求解出細長軸前三階振型函數(shù)的彎曲曲線。證明振型函數(shù)的正交性,結合細長軸車削加工簡化成的歐拉-伯努利梁模型的邊界條件,求解出細長軸普通車削加工的振動響應曲線。
　　在普通車削加

3、工的基礎上建立了細長軸雙刀車削加工的振動彎曲模型,求解出細長軸雙刀車削加工的振動響應曲線,通過對比分析細長軸普通車削加工、雙刀車削加工的振動響應曲線,在忽略細長軸雙刀車削加工的微小間距Dx時,得出細長軸普通車削加工、雙刀車削加工的振動響應曲線關系。
　　通過介紹模態(tài)分析的相關理論以及其具體分析步驟,使用ANSYS仿真分析軟件求解細長軸車削振動的前三階固有頻率和振型圖,驗證了用理論公式求解細長軸前三節(jié)固有頻率的準確性,同時證明了AN

4、SYS所求的前三階仿真分析振型圖與Matlab得到的前三階數(shù)值仿真振型圖的一致性。
　　分析細長軸的固有頻率振型圖,可知細長軸在四分一、二分之一、四分之三處的彎曲變形最大,運用ANSYS有限元仿真分析軟件,求解細長軸普通車削加工、雙刀車削加工在相對應處的彎曲變形圖和前三階振型圖,對比分析細長軸普通車削加工、雙刀車削加工的彎曲變形圖,得出它們的彎曲變形關系。
　　通過介紹諧響應分析的相關理論以及具體分析步驟,使用ANSYS仿真