铣削加工中心动态特性及铣削稳定性研究

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1、万方数据目录4．3．1动态切削厚度与动态铣削力模型⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯．454．3．2铣削加工稳定性计算⋯⋯．．．⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．484．3．3铣削加工稳定性仿真实例⋯．。⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯．．504．4铣削力系数辨识算法探究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．．5l4．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯52第5章铣削稳定性叶瓣图的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．535．1铣削过程稳定图的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．535．2铣削系统稳定性极限影响因素研究⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯545．2．1系统模态参数对铣削稳定性的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯．．．．，555．2．2铣削力系数对铣削稳定性的影响．．．．⋯⋯．．．⋯⋯．．．⋯⋯．．．⋯⋯575．3稳定性叶瓣图的优化方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯575．4切削参数优化实现研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．585．4．1遗传算法简介．．⋯．⋯．⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯．．⋯⋯⋯，⋯⋯．．．．．585．4．2优化模型建立．．⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．585．4．3约束条件处理．．⋯．⋯．．⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯605，

3、5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．61第6章切削加工稳定性预测系统的实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。626．1切削加工稳定性预测系统体系架构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．626。2切削加工稳定性预测系统功能介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．636．3本章小结⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯．65第7章全文总结与展望⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．667．1总结．．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯．．⋯．．．．．⋯⋯⋯⋯．．．．667．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．66致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．68

4、参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．69个人简历及硕士期间发表的学术论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．72个人简历⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．72硕士期间发表的论文⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．72万方数据第1章绪论1．1课题背景及意义在现代工业的飞速发展和激烈的市场竞争压力下，航天航空、船舶和车辆等领域不断开发出越来越特殊、结构复杂的新产品。这些新产品通常形状复杂、壁薄，对加工精度具有很高的要求。对机床的要求从最初的普通机床到数控机床再到当前的加工中心，以及对高端刀具的使用，都是为了提高机床的

5、加工性能，进而提高零件的加工质量及加工效率。通过大量的实践证明，机床动态性能及切削稳定性对机床加工性能的好坏起着关键的作用。这不仅会影响到机床的加工精度、加工效率及工件表面的加工质量，甚至会影响到机床的使用寿命。对于现代制造加工业来说，要求机床满足高精度、低表面粗糙度以及高自动化，这就要求在起初的设计阶段就要设法去提高机床的动态特性以及切削稳定性来降低或避免振动的发生。早在上世纪七十年代垣野议昭n，指出动态性能和稳定性是影响机床加工性能好坏的重要指标，所以要改善机床抵抗振动的能力，提高机床的动态特性和切削稳定性

6、，保证机床具有良好的加工性能。1．1。1课题来源课题依托于国家科技部重大专项，该专项主要是研发数控加工中心，满足对中小型航空发动机的叶轮、机匣、叶片等关键零件进行铣削加工的技术要求，在数控加工中心设计阶段要对机床结构设计进行分析、优化，保证机床精度和质量的要求，同时对机床热平衡设计、温度控制、精度保持性设计以及可靠性设计进行研究。本课题主要针对叶轮加工中心，叶轮零件的基本要求是，叶轮直径范围巾200巾500咖，叶轮型面轮廓度为0．1，叶轮前后缘尺寸最小为R0．1～RO．1firmn。叶轮加工中心的加工性能要达到

7、叶轮零件加工的基本要求，其必须拥有较好的动态特性及稳定性。该加工中心具有高刚性、大扭矩、双驱摇篮式摆台结构。机床结构设计要合理，加工精度和质量能满足要求。叶轮加工中心的关键技术中包含提高叶轮加工中心的抗振性，而固定结合面动态特性和切削加工稳定性是提高抗振性的关键，因此本课题通过分析固定结合面对叶轮加工中心动态特性的影响，来优化叶轮加工中心提高整机的动态性能，并通过对铣削加工过程稳定性的研究绘制出稳定性叶瓣图，并在稳定性叶瓣图中选择合理的铣削加工工艺参数避开铣削加工时的颤振区域，从而提高叶轮加工中心的稳定性。万方

8、数据第1章绪论1．1．2固定结合面动态特性研究的目的和意义机床是一种复杂的机械结构，是由若干个零件按照功能要求组装在一起，而零件之间互相连接的结合面对机床动态特性有明显的影响。在机床整机刚度中，结合面刚度占其很大比重心1。许多研究表明：机床静刚度中结合面刚度占到30％～50％口3。而由若干个刚性零件组成的机床，其结合面阻尼值占到整机阻尼值90％以上H。51，因此研究机床整机动态特性必须