基于变速切削方法抑制再生颤振的研究与应用.pdf

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1、Techno10gyandTesf工艺与检测基于变速切削方法抑制再生颤振的研究与应用王道林王红军(南京工业职业技术学院机械工程学院，江苏南京210046)摘要：在分析各种抑制切削颤振方法的基础上，通过利用变速切削方法抑制再生颤振的实验，给出一定切削条件下的实验结果，该实验结果显示了变速切削在抑制再生颤振方面的突出效果，并进一步分析了变速切削方法在抑制再生颤振上的应用前景。关键词：变速切削再生颤振实验方法应用前景中图分类号：THll3．1文献标识码：BResearchandapplicationofsuppressingregenerationchatterbasedonvar

2、iablespeedcuttingmethodWANGDaolin，WANGHongjun(NanjingInstituteofIndust~Technology，Nanjing210046，CHN)Abstract：BasedOftheanalysisofvariousmethodstosuppresscuttingchatter，bytheexperimentofusingvariablespeedcuttingmethodtosuppressregenerationchatter，theexperimentresultsofcertaincuttingcondi·tio

3、nsaregiven，prominenteffectthatthevariablespeedcuttinginsuppressingregenerationchatterisshown，andapplicationprospectonthevariablespeedcuttingmethodtosuppressregenerationchatterisfurtheranalyzed．Keywords：VariableSpeedCutting；RegenerationChatter；ExperimentalMethods；ApplicationProspect切削加工时，在没有

4、周期性外力作用下完全由加颤振的问题。工系统本身特性所激起的一种剧烈振动称为自激振1抑制切削颤振的方法动。在金属切削过程中，刀具经常在后一道加工过程中重复前道加工过的表面，由于某种原因造成前一道研究切削颤振的最终目的是为了抑制和消除颤切削的振纹与本次切削位移之间的相位差，导致刀具振。一般来说，凡是可以改善机床结构系统动态特性的切削厚度发生变化而引起的颤振，称为再生型颤振，和提高加工系统稳定性的方法和措施都可以起到抑制它是一种典型的由于振动位移延时反馈导致的动态失和消除颤振的作用。目前采用比较多的抑制颤振方法稳现象。再生颤振多是在作超过一定限度以上的有：提高机床结构静刚度(抑制颤

5、振的程度有限)；改重负荷切削(二维切削时的切宽或三维切削时的切深变刀具的几何参数和形状(增大前角或减小后角或是较大的加工)时所发生的自激振动现象。作为颤振起磨去一些刀刃的办法等)；选用合适的切削速度(降低因的再生效应，实际上是一种能够产生具有固定相位切削速度)；改变机床结构的主振型方向；设置动力吸差的动态切削力的现象，这种一定的相位差保证了加振器等。工系统可以维持一种稳定的颤振J。由此容易想到，另外，基于反馈控制原理消振方法也是一类比较如果能够通过连续不断地改变工件转速使相接续的两积极的抑制和消除再生颤振的方法。这类消振方案主次切削均有不同的速度，从而使维持稳定颤振所需的要有

6、：相位条件得不到满足，则再生效应就有可能反过来起(1)由DeRo等人先后提出的用非接触式位移传到一种抑制再生颤振的效果。这里通过给定一些切削感器检测振动位移，再通过电磁激振器将用于抵消条件用实验方法分析研究利用变速切削原理抑制再生振动位移的激振力施加到机床结构系统上的反馈江苏省自然科学基金(BK2009039)，江苏省精密制造工程技术研究开发中心开放基金项目(ZK10—01—07)工艺与检测Techn0IogyandTest控制消振方案；鉴于三角波除顶点外的变化率是常数，故较适合(2)由Comstok等人提出的用非接触式位移传感于作为变速需要的控制电压。三角波的斜率及电压变器

7、检测振动位移，再通过电液式装置控制刀具位置化的上下限可视需要任意设定。本实验则是在使二三角使由振动位移所引起的瞬时切除变化量被抑制到波升降斜率相等的情况下进行的。最小的消振方案；2．4实验用刀具的几何参数(3)由Nachtigal提出的检测动态切削力，再通过实验时所用刀具几何参数为：具主偏角K=电液式装置控制刀具位置来抑制动态切削力的消振方45。，副偏角K=45。，前角。=一5。，后角Ot=5。，刀尖案；圆弧半径=0．8mm。刀具材料为YT15硬质合会材(4)由森腑提出的先检测动态切削力再用电磁激料。振