机床切削颤振分析及动态切削过程模拟研究

【摘要】机械加工过程中再生颤振是一种固有的非线性现象,它和切削速度、切削用量、刀具几何角度、刀具磨损等因素有关。以往的机床再生颤振预测模型通过简化摩擦状况和刀具几何参数来建模而忽略了非线性因素,特别是未深入研究对颤振何时发生影响显著地刀具和切屑之间的相互作用。本文提出了一种预测车削颤振的方法,目的是对颤振开始发生的影响因素进行研究。全文通过模拟切屑形成过程并结合机床刀具的动态分析,确定了再生颤振和切屑形成过程两种现象的内在联系。在理论仿真中,使用非线性有限元分析软件Ansys/LS-DYNA,采用网格划分技术,通过仿真切槽刀在各种切屑深度下的加工,揭示了颤振受到切削条件下刀具的几何形状(刀尖圆弧半径、前角、后角)以及工件和刀具接触表面摩擦状况的影响。进一步,基于Matlab/Simulink绘制车床再生颤振稳定域仿真图,采用时域模拟,检查加工力和结构振动产生的信号,并用来确定颤振是否发生。采用DASP大容量数据采集与分析系统,得到机床工艺系统固有振动频率。最后,采用有限元软件对试样工件进行了动特性计算,并对切削实验结果进行了分析。本文研究结果将为高性能数控机床切削颤振分析与控制方法研究提供理论依据。
【作者】王景阳；
【导师】张波；
【作者基本信息】宁夏大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】数控机床；切削颤振；有限单元法；模态分析；

【参考文献】
[1]李乔琼.动态交互视角的民营企业研发成本管理模式研究[D].宁波大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[2]李毓.传承与创新：民俗文化的舞台化研究[D].广东技术师范学院,民族学,2013,硕士.
[3]张丽梅.抽油增效辅助决策系统[D].哈尔滨工程大学,2002.
[4]罗珍.论“纯粹”的美学意义[D].湖南师范大学,文艺学,2013,硕士.
[5]万惠敏.导学案教学模式在高中政治教学中的应用研究[D].华中师范大学,学科教学,2014,硕士.
[6]范炜锋.万有引力搜索算法的分析与改进[D].广东工业大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[7]姜旭锋.上海市光明中学篮球课程校本化实施现状及效果的研究[D].华东师范大学,体育教学,2012,硕士.
[8]曾彩勇.人物动态图像的研究与实现[D].复旦大学,软件工程,2012,硕士.
[9]吴蕊.辽宁省地方行业特色型大学战略规划研究[D].沈阳师范大学,高等教育学,2013,硕士.
[10]龙文,梁昔明,肖金红,阎纲.一种动态分级的混合粒子群优化算法[J].控制与决策,2009,10:1513-1516+1521.
[11]李學淵.漢語高頻語素“小”意義發展研究[D].西南大学,漢語言文字學,2013,硕士.
[12]卢佳.一维复杂光栅热辐射特性计算研究[D].华中科技大学,热能工程,2012,硕士.
[13]刘家军.ZL205A高强铝合金铸件腐蚀行为研究[D].哈尔滨工业大学,材料加工工程,2014,硕士.
[14]马圣志.我国最优外汇币种结构配置的实证分析[D].辽宁大学,西方经济学,2012,硕士.
[15]刘艾蕊.二十二冶机电公司综合计划管理研究[D].燕山大学,公共管理,2012,硕士.
[16]周忠玉.北京地区上呼吸道感染急诊就诊人数与气象条件关系的研究[D].兰州大学,应用气象学,2013,硕士.
[17]王胜蓝.妊娠期糖尿病孕妇血清TNF-α水平的测定及其与胰岛素抵抗关系的研究[D].青岛大学,妇产科,2004,硕士.
[18]张海瑞.拟南芥中一个新基因YUAN1在叶片形状和大小控制中的功能研究[D].山西师范大学,植物学,2013,硕士.
[19]金象晕.东北新石器时代陶壶研究[D].吉林大学,考古学及博物馆学,2014,硕士.
[20]查小飞.元系统跃迁理论及其哲学意义[D].华南师范大学,科学技术哲学,2004,硕士.
[21]秦茂钊.铀矿山废渣治理方法研究[D].重庆大学,环境工程,2003,硕士.
[22]高龑.概念指称转喻的认知机制[D].西安外国语大学,英语语言文学,2013,硕士.
[23]翟伟国.钛—钢和铜—钢爆炸复合板的性能及界面微观组织结构[D].南京航空航天大学,材料学,2013,硕士.
[24]王炜.基于卡尔曼滤波的多区域关联视频目标跟踪研究[D].南京理工大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[25]王宇宁,蔡云.汽车企业CRM系统研究与设计[J].武汉理工大学学报(信息与管理工程版),2004,01:87-91.
[26]范大龙.移动互联网应用层智能管道设计与实现[D].华中科技大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[27]沈为谦.抓住机遇加快国家统计信息网应用体系建设[J].上海统计,2001,01:27-29.
[28]赵学林.穗茎兼收型玉米收获机茎秆切碎回收装置设计与研究[D].中国农业机械化科学研究院,机械设计及理论,2014,硕士.
[29]胡荃.跨界环境信息公开制度研究[D].中南民族大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[30]李萃.大型国有企业企业年金制度建设中的问题研究[D].河北大学,公共管理,2014,硕士.
[31]李忠献,吕杨,徐龙河,丁阳.强震作用下钢-混凝土结构弹塑性损伤分析[J].天津大学学报(自然科学与工程技术版),2014,02:101-107.
[32]卫涛敏.冬季寒冷条件下太阳能—空气源热泵热水器的数值模拟[D].兰州理工大学,热能工程,2013,硕士.
[33]杜威.联苯二硫酚分子器件电输运性质的第一性原理研究[D].山东大学,凝聚态物理,2013,硕士.
[34]吴月文.语料库视角下的高中英语教材形容词广度和深度研究[D].宁波大学,教育,2013,硕士.
[35]刘国俭.基于SADBS的空间聚类分析系统SDCAS的研究与实现[D].南京航空航天大学,2005.
[36]张蕊.基于城市社区理念下县域旅游社区空间体系的构建[D].西安外国语大学,人文地理学,2014,硕士.
[37]刘琛.大型企业电力综合自动化系统关键技术研究[D].中国地质大学（北京）,控制工程,2014,硕士.
[38]王元浩.市场依托型城市购物旅游发展模式研究——以义乌为例[D].浙江大学,2004.
[39]陈鸣.ICF物理实验分布式测量软件系统[D].中国科学技术大学,2007.
[40]张志斌.听神经瘤术中电生理监测对面神经功能保护的Meta分析[D].山西医科大学,外科学（专业学位）,2013,硕士.
[41]王茂海,孙元章,宋永华.多馈入直流输电系统LQR调制控制器的设计[J].电力系统自动化,2006,23:33-37.
[42]梅亚娟.我国粮食价格改革问题研究[D].吉林大学,国民经济学,2004,硕士.
[43]董伶俐.基于可持续发展的浙江省工业用地模式研究[D].浙江工业大学,2003.
[44]靳兰.农民专业合作社运营绩效研究[D].燕山大学,会计学,2014,硕士.
[45]梁艳.公共危机管理视域中我国慈善组织形象塑造研究[D].吉林大学,行政管理,2013,硕士.
[46]苏少波.“高血压1号方”对原发性高血压患者血清免疫球蛋白G的干预研究[D].福建中医药大学,中西医结合临床（专业学位）,2014,硕士.
[47]王亮亮.高速铁路膨胀土路堑基床结构及其动力特性试验研究[D].中南大学,土木工程,2014,博士.
[48]毛胜男.不同切端设计全瓷贴面抗压强度分析[D].辽宁医学院,口腔临床医学,2012,硕士.
[49]王坤.大学生体育锻炼习惯概念模型、测评方法和教育干预的研究[D].华东师范大学,2011.
[50]程送海.现代农庄旅游产品开发研究[D].湖北大学,人文地理学,2012,硕士.