基于VMC850E型机床颤振仿真建模后铣削系统仿真分析.pdf

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1、Scienceandtechnologyandquality科技与质量基于VMC850E型机床颤振仿真建模后铣削系统仿真分析张福沈阳工学院创新创业学院辽宁抚顺113122张智伟南车二七车辆有限公司转向架技术室北京丰台100072方为非稳定区，曲线下方为稳定区，考虑【文章摘要】由模态分析实验测量获得；铣削参数根据到推导极限过程中的简化，一般取图中的本文在《基于VMC850E型机床颤振具体加工条件确定。系统仿真按照前文建红线作为极限切深为实际加工参数的选仿真建模及模态分析》理论分析和建立的模型进行仿真，其中涉及到的参数由取提供依据，在以前学者的文章中曾经提模的基础上，

2、针对沈阳机床厂型号为表2.1进行一一列出。仿真所需的其他参到，实际加工中的极限切深在其理论推导VMC850E的加工中心，采用仿真的方数，这里以表2.2给出的工况进行求解，然值一定的范围内。式找到铣削稳定区，以此为依据构建后进行仿真。一套机床颤振控制的系统。从而确定2.2.2仿真模型及效果3结束语机床各种切削状态下的的稳定切削区按照《基于VMC850E型机床颤振本文将抽象的数学模型，采用仿真模域，为机床的生产研发及使用提供理仿真建模及模态分析》的动态铣削模型型进行表示。然后通过仿真响应得到颤振论依据。在线判断的方法，及阈值确定方法，对阈,建立带有时滞环节的仿真模型框

3、图。仿值求解过程进行讲解。最后仿真变转速抑【关键词】真时间选为5，仿真算法选择变步长的四制颤振的效果。分析SIMULINK仿真模型，SIMULINK仿真；参数响应；铣削稳定阶龙格-库塔法，信号输出允许误差为发现加速度响应的均方根在颤振前后变0.001。化很明显，确定以此值作为特征量，以特中图分类号：TH6文献标识码：A征量上限值作为判断颤振发生的依据。仿真发现，调节转速抑制颤振效果很明显。1课题来源与背景本课题来源：国家“高档数控机床与【参考文献】基础制造装备”科技重大专项课题（项目[1]沈辉.精通SIMULINK系统仿真与编号：2009ZX04001-53）；辽

4、宁省攻关课图2.2仿真模型控制[M]，北京：北京大学出版社，题“高档数控机床快速响应创新设计关键2003.技术研究”（科研批准文号：2010020076-[2]顾红欣.高速铣削过程铣削力建301）。模与仿真及实验研究[D]，天津：天2铣削系统仿真分析津大学，2006.2.1仿真前处理[3]赵宏伟，王晓军等.机床再生型本文机床振动信号采集装置，采集到颤振切削颤振系统稳定性极限预的是离散的振动加速信号，所以为了进行图2.3振动响应输出：由上向下依次x、y测[J]，西南交通大学学报，2003，仿真，需要对系统的模型做进一步处理，向加速度38(5)：547～552.可以看

5、出在所选参数的情况下，振动便于进行系统仿真（以下分析以逆铣为例）。响应的振幅衰减到一定程度，变为等幅振【作者简介】2.2SIMULINK仿真动，也就是稳态输出为等幅振动，加速度张福（1962.1.25)，男，沈阳工学院创2.2.1仿真参数也满足这个规律。并且对应方向的振动位新学院，教授，工学学士，研究方向要进行计算机仿真，首先要建模，建移信号和加速度信号的频率分布是相同机械制造装备及制造技术。获省级模需要铣削参数、切削力系数和系统模态的。并且通过仿真还发现两个自由度方向科技进步奖一项，多次省市级优秀参数。系统模态参数就是机床结构的模态上的敛散性是相同的。成果奖，在

6、各类期刊发表论多篇。质量、模态阻尼和模态刚度。加工参数是2.3理论稳定区域张智伟（1988.6）男工程师工学学铣削过程中的铣削参数和刀具参数。颤振发生时，铣削系统就会处于非稳士，研究方向数控机床及加工技表2.1模态参数定状态，铣削颤振发生的判断方式，在理术.论上就是铣削稳定区的求解问题，研究简化的数学模型，求解振动稳定区的极限，在实际加工中铣削参数选择在极限值之表2.2铣削参数及切削力参数径向切深内，就可以有效避免颤振的发生我们仍然选用《基于VMC850E型机床颤振仿真建模及模态分析》文中所选的铣削参数根据实际的加工条件进行切削参数和模态参数来判断稳定区域。确定，

7、切削力系数由文献所得；模态参数稳定性极限为图2.4中所示曲线，曲线上图2.4稳定性极限区域质量管理143