金属切削过程中自激振动的实验分析

通过实验,分析说明切削颤振的振动频率主要由机床切削系统的模态固有频率决定,摩擦自激振动是导致切削颤振的主要原因。     

金属切削边程中自激振动的实验分析

通过实验，分析说明切削颤振的振动频率主要由机床切削系统的模态固有频率决定，摩擦自激振动是导致切削颤振的主要原因。     

步进内置式深孔加工机器人支撑脚的振动分析

介绍了机器人支撑脚的振动模型,分析了其激振源主要来自于切削过程中产生的自激振动,并用模态耦合颤振原理对自激振动进行了分析,最后提出了一些有效的减振、消振措施.     

高速切削加工过程振动预测技术

高速切削加工参数选择不合理会导致切削振动,切削过程中振动引起的不稳定切削会产生一系列不良的影响,切削振动的预测将有助于优化高速切削加工过程,提高切削加工表面质量和加工效率.概述了高速切削加工过程中颤振产生的机理与类型,并分析了切削颤振的影响因素;对切削加工过程稳定性预测进行了报道,重点论述了切削稳定性的影响因素;对切削振动辨识与预测方面的研究成果进行了总结.指出了切削加工过程振动预测技术的未来发展趋势.     

机床动力学(四)

四金属切削中的自激振动在没有周期性外力的作用下,由系统内部激发及反馈的相互作用而产生的稳定的周期性振动,称为自激振动。切削加工时的自激振动又称颤振。它不仅降低了机床的加工质量和切削效率,而且对机床和刀具的寿命带来危害,还会增加噪声,所以避免和抑制它,是设计、制造和使用机床的一个重要的课题。自激振动与自由振动相比,虽然两者都是在没有周期性外力作用下产生的振动,但自由振动在阻尼的作用下将逐渐衰减而消失,而自激振动会从振动过程中不断地吸取能量,补偿阻尼的消耗使系统作稳定的等幅振动,所以,它相当于是一种不消逝的自由振动。自激振动与受迫振动相比,都属于稳定的等幅振动。     

深孔镗削振动机理研究

介绍深孔镗削加工过程中自激振动产生的原理,分析加工过程中的切削颤振机理,总结出为避免切削颤振,镗杆应安装的合理角度.     

第三讲 机床动态特性(上)

机床的振动分为两大类:强迫振动和自激振动。 强迫振动是由周期性干扰力引起的。机床上干扰力大致来源于:周期性变化的切削力,回转零件(如砂轮、电动机等)不平衡所产生的惯性力,往复运动机构的冲击和液压系统的压力脉动,以及通过地基传来的外界振动等等。强迫振动的特征是振动频率与干扰力频率相等或者成整倍数,一般是通过频率分析找到振源,采取平衡、隔振等措施加以解决。切削过程中产生的自激振动,也叫切削颤振(Chat-ter),它是在切削过程中在没有外界干扰力的情况下,由切削过程内部所引起的振动。这种振动如果切削一停止,振动也就消失。…     

机床振动方面托贝斯学派研究成果简介

一、引言机床是一种机械结构,工作时受交变力作用就要“响应”。当交变力的频率与机床结构的某一固有频率相接近时,机床就要产生共振现象,这就是强迫振动。切削过程中产生的交变力往往会引起自激振动,通常简称为颤振。颤振不仅机理复杂,而且危害性更大,因它不象强迫振动那样易于“对症下药”。颤振使加工质量恶化,功率消耗倍增,甚至导致刀具和机     

振动钻削过程中液压颤振器的振动特性分析

提出一种液压颤振器,该颤振器可用于振动切削的激振装置,它主要有高频激振阀和单作用颤振缸组成,该颤振器可输出500 Hz的受控振动。采用ANSYS Workbench对颤振器的关键部件弹性端盖进行静态和模态仿真。实验测量了钻孔和不钻孔情况下该颤振器的压力特性、加速度特性和位移特性,并对数据对比分析,结果表明,工件的振动频率能跟随激振阀的激振频率,能量集中在激振频率;该液压颤振器与不钻孔时的振动特性均未发生太大变化,说明该液压颤振器的稳定性是极好的;谐振频率300 Hz,谐振时振幅明显增加。     

再生颤振的稳定性模型研究

在刀具和工件之间产生的自激颤振不仅影响工件的表面粗糙度和加工精度,而且对刀具寿命有不利影响,甚至无法进行切削加工,这就直接影响生产效率的提高。本文对切削颤振的稳定性模型进行了研究,推导出了稳定切削极限条件下,主轴转速和轴向切深的关系表达式,并用Matlab进行了仿真计算。     

抖晃对振动脉冲频响特性估计的影响

以振动脉冲响应为例,研究抖晃对振动信号分析和估计的影响。应用傅里叶变换和贝塞尔函数,从理论上分析含抖晃振动脉冲频率响应和倒谱的特征;用仿真手段直观展示估计误差的分布、纳奎斯特图形态及抖晃初相的作用。分析和仿真表明:抖晃对振动脉冲频响干扰的数学表达是真实振动频率响应函数与复宗量贝塞尔系数加权旋转脉冲序列卷积的结果。抖晃现象对振动冲击响应的信号处理中的频率响应估计、纳奎斯特图形态和倒谱特征影响极大,所引入的估计误差在信号分析中不可被忽略。     

基于EMD和SVM的缸盖加工颤振在线检测

切削载荷下加工系统的颤振现象直接影响加工过程的效率和性能。本文介绍了一种基于经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)的机床刀具颤振分析方法。通过对机床主轴的振动信号进行综合分析,并对异常颤振信号进行EMD分解以获得本征模函数,采用Hilbert变换得到其包络信号,计算包络谱,提取噪声信号的特征频率,对特征频率进行支持向量机(Support Vector Machine,SVM)颤振判别学习,通过现场信号验证,证明该方法能有效检测加工颤振。     

Study on vibration reduction mechanism of variable pitch end mill and cutting performance in milling titanium alloy

The vibration reduction mechanism of variable pitch end mills was analyzed by the theory of energy balance of the frequency spectrum line. The variable pitch mill can reduce the forced vibration in the cutting process due to the uniform distribution of frequency spectrum line energy and lower peak energy of the cutting force. Aimed at the vibration phenomenon which restricted the efficiency in cutting aero material titanium alloy, high-speed cutting experiments of titanium alloy Ti6Al4V were set with variable and equal pitch mills under dry and down-milling environment. The influences of cutting speeds on cutting forces and tool vibration were analyzed at time domain and frequency domain, respectively, by which the vibration reduction mechanism of variable pitch mill was verified. Due to the misalignment of end mill no. 3, high-level cutting forces and tool vibration were caused by the unequal cutting load on each edge. It is found that severe tool vibration was produced under the cutting speed of 150 m/min because of low-frequency resonance in the cutting process.     

低频振动切削的实验研究及机理分析

为了深入揭示振动切削中切削裂纹萌生和成屑机理,建立并调试了低频振动切削实验系统;采用计算机控制的压电陶瓷为驱动元件的微驱动刀架,作为振动源,用SDC系列测力仪对切削力进行测量,由反馈信号测量系统得到真实刀尖的运动参数,便于修正理论给定参数值;进行相同刀具几何参数条件下的低频振动切削实验和普通切削实验,得出不同振动频率、不同切削速度对切削过程和结果（切削力、已加工工件表面）的影响,并与相同切削用量条件下普通切削实验相比较。     

小直径深孔超声振动钻削装置的设计

超声振动加工是一种先进的加工工艺方法,是在加工过程中给工具或工件沿一定方向施加一定频率的超声振动。将超声振动用于精密或超精密加工,特别是在超硬材料、复合材料等难加工材料方面有着突出的优越性,具有低切削力、低切削温度、好的表面粗糙度。基于高频振动切削原理,针对小直径深孔的精密及超精密加工问题,设计了超声振动钻削装置。对难加工材料钛合金进行钻削实验,并对实验结果和数据进行分析。     

整体叶轮非均匀加工余量颤振稳定域仿真与试验研究

针对整体叶轮加工过程中半精/精加工工艺,提出一种基于再生型颤振控制的整体叶轮非均匀余量加工工艺优化策略。借助有限元分析软件获取工艺系统的近似铣削力系数和固有频率,基于再生型颤振分析理论建立了均匀余量叶片和非均匀余量铣削加工稳定性极限叶瓣对比图。最后通过对均匀余量和非均匀余量两种叶片进行切削试验验证,证明了该非均匀余量工艺优化设计策略对抑制颤振有明显的效果,对整体叶轮实际加工和生产有一定的指导意义。     

低频振动车削中振动频率对切削力影响的试验研究

振动切削是近年来发展起来的一种新型切削加工技术与理论,它能获得普通切削无法比拟的工艺效果.文中对振动切削机理进行理论分析;建立了低频振动切削实验系统:进行了低频振动切削与普通切削的对比实验研究,实验及分析结果表明随振动频率提高,主切削力明显下降;在实验结果和理论分析基础上,给出了低频振动切削中正确选择振动参数的方法.     

长悬臂铣刀铣削颤振的分析与抑制

长悬臂铣削颤振一直是机械加工工艺难点问题,国内外专家学者长期不懈地对此问题进行了研究,并取得了一定的成果。数控刀具的快速发展为解决此类问题提供了常规方式,比如减振刀杆,但这只是其中的一个方法,并不能保证颤振完全消失。本文对颤振机理、铣削过程进行了分析研究,通过对刀具几何角度的选择和走刀路径的优化,来达到更多地抑制长悬臂铣削颤振的目标,为解决长悬臂铣削颤振问题提供了有效方法。     

振动频率对超声辅助切削的影响

对超声辅助切削而言,刀具振动频率是一项至关重要的影响因子。本文从理论上分析了刀具振动频率对超声切削的影响,并利用有限元软件MSC.Marc建立了超声切削的二维正交热力耦合模型,通过有限元仿真研究了刀具振动频率对切削应力和切削温度的影响规律。     

振动裁纸机构的创新设计和试验

人们往往视振动为有害的物理现象,而当人们一旦掌握了它的规律,便可有效地利用它为人类服务,自动机的振动送料、金属切削加工中的振动钻孔以及德国近几年研制出的小型纸张打孔机等都是振动有效利用的很好例子。受此启发,研究一种振动裁切的新机构,达到了提高纸张裁切精度、减少刀床工作冲击、节约能耗的目的。设计了具有振动裁切机构的切纸试验台,在试验台上对裁切不同厚度纸张过程中以不同频率激振时所产生的裁切力的幅值进行了精确地采集和处理,验证了振动裁切的可行性,寻找到了裁切的最优激振频率,大大减少了振动冲击,达到了预期目标。