数控铣削时工件振动响应的试验研究.pdf

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1、2013年3月机床与液压Mar．2013第41卷第5期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．41No．5DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．05．008数控铣削时工件振动响应的试验研究张彬彬，张强，李顺才(1．江苏师范大学机电工程学院，江苏徐州221116；2．空军勤务学院四站系，江苏徐州221000)摘要：通过压电式加速度传感器和嵌入式虚拟振动测试仪，对数控铣床在给定铣削参数的铣削过程中工件的振动响应进行了量化研究，通过测试得到了工件振动响应信号的时域曲线及频谱曲线。试验表明：在一次完整

2、走刀的铣削过程中，工件振动的自功率谱密度最小值一般出现在走刀行程的中间位置；随着转速的降低，最大自功率谱密度值明显减小；连续走刀时工件材料的减少对其受迫振动的能量及频率的影响不明显。关键词：铣削；振动响应；测试；自功率谱密度；频率中圈分类号：0343．1；TG713．3文献标识码：A文章编号：1001—3881·(2013J5～030—3ExperimentalStudyontheVibrationResponseoftheWork-pieceduringtheNumericalControlMillingZHANGBinbin，ZH

3、ANGQiang，LIShuncai(1．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，JiangsuNormalUniversity，XuzhouJiangsu221116，China；2．AerospaceGroundDepartment，TheAirForceServiceCollege，XuzhouJiangsu221000，China)Abstract：Byusingthepiezoelectricaccelerationsensorandembeddedvirtualvibratio

4、ntester，thequantitativestudywascarriedoutonthevibrationresponseofthework-pieceatthegivenmillingparametersonCNCmillingmachine．Thetime—domaincurvesandfrequency—spectrumcurvesofthevibrationsignalofthework-piecewereobtainedbytest．Experimentalresuhsindicatethat：inacompleteto

5、olmovingpathofmilling，theminimumoftheself-powerspectraldensityofthework—piecevibrationisgenerallyinthemiddleoftoolmovingpath；withthedecreaseinspindlespeed，them~imumoftheself-powerspectraldensityreducessignificantly；theimpactofthereductionofthework-piecematerialduringthe

6、continuoustoolmovingisnotobvioustoitsenergyandfrequencyoftheforcedvibration．．Keywords：Milling；Vibrationresponse；Test；Self-powerspectraldensity；Frequency数控铣床在加工过程中产生的振动在一定程度上中，振动是影响被加工件尺寸误差的重要因素之一，会影响被加工零件的质量、减少刀具的使用寿命等。而且还大大影响生产效率，因此对机床振动进行在线目前数控铣床的使用越来越普及⋯，关于铣削过程中监测和控制

7、成为改善机床加工系统稳定性的主要技的振动，不少学者已进行了一些基础性研究。机床的术。作者结合虚拟测试技术卜，采用重庆大学生振动测试不仅对机床动力学研究起重要作用，而且在产的QLVC-ZSA1型嵌入式虚拟振动测试仪对工件在机床故障的诊断和分析上应用广泛。区炳显等在虚给定铣削参数的数控铣削过程中的振动进行了测试研拟仪器LabVIEW的基础上开发了采用扫频方法测试究。结构动态特性的振动测试系统，并通过试验验证了该1试验仪器系统的准确性和精度；李康举等对VMC850数控铣此次试验在型号为XKA714／B的数控铣床上进床切削振动信号进行了检测和

8、分析，并对机床切削参行，采用面铣刀(PM90-63LD15)，被铣削工件为数进行控制，从而提高了数控机床的振动控制能力；长150mm、宽110mm、厚30．6mm的45号钢块，高秀成基于对机床振动信号的分析，实现了刀具破