細(xì)長軸三刀車削加工的振動(dòng)特性研究.pdf

1、細(xì)長軸通常定義為軸的長度與直徑之比大于20的一類軸，此類零件常常應(yīng)用于航空航天、機(jī)械工程設(shè)備等重要的領(lǐng)域，如螺桿、絲杠、鉆桿和曲軸等等。正是由于長徑比大，就導(dǎo)致了工件剛性差，抗彎能力弱，在外力作用下容易產(chǎn)生振動(dòng)和彎曲變形，從而降低了零件的加工精度。
　　細(xì)長軸車削加工時(shí)容易產(chǎn)生讓刀，必須經(jīng)過多次切削才能將工件車直，對一些加工精度要求高的細(xì)長軸零件，在車削加工過程中通常要使用跟刀架來輔助加工，而選用跟刀架的過程比較麻煩，比如修正支承

2、爪、調(diào)整跟刀架支承爪與工件接觸的時(shí)候不能過松也不能過緊?？紤]到目前常用的兩爪跟刀架，提出在同一軸上采用三刀呈120°分布的車削加工方法來縮短生產(chǎn)周期、保證加工質(zhì)量從理論上來講是可行的。
　　本文重點(diǎn)圍繞細(xì)長軸三刀車削加工過程中車刀作用力的徑向分力產(chǎn)生的振動(dòng)對彎曲變形的影響進(jìn)行研究，根據(jù)車削外圓時(shí)工件的受力情況建立了細(xì)長軸力學(xué)模型及徑向彎曲振動(dòng)模型，結(jié)合歐拉-伯努利梁邊界條件推導(dǎo)求解出了相應(yīng)的振型函數(shù)、固有頻率和彎曲振動(dòng)響應(yīng)方程。運(yùn)

3、用MATLAB軟件對彎曲振動(dòng)響應(yīng)方程進(jìn)行了數(shù)值分析，得到了切削用量對彎曲振動(dòng)響應(yīng)的影響規(guī)律。接著運(yùn)用ANSYS Workbench仿真軟件對細(xì)長軸三刀車削加工和單刀車削加工進(jìn)行模態(tài)分析，在相同條件下，對比得出兩者在車刀作用力的徑向分力作用于軸四分之一、二分之一、四分之三處時(shí)的頻率和變形量大小關(guān)系。最后運(yùn)用ANSYS Workbench仿真軟件對兩種加工方法進(jìn)行了諧響應(yīng)分析，得到了兩者在軸二分之一處的節(jié)點(diǎn)隨頻率變化的頻幅曲線，對比分析后發(fā)