切削颤振的动态切削力测试与研究

切削颤振的动态切削力测试与研究东北重型机械学院于忠海，李金良，张纪信一、前言金属切削加工中．在工件与刀具之间经常发生强烈的振动．其中颤振所占比重较大。目前．关于颤振的理论．如再生自振理论，振型关联理论．摩擦特性自振理论等、各学说都是从不同的角度来解释...     

利用电流变材料在线改变镗杆固有频率抑制切削颤…

金属切削加工中,再生型颤振是一种不易于通过机械结构改良克服的影响切削加工质量,刀具切削不稳定现象。本文通过连续小范围的改变切削系统固有频率,实现了再生型切削颤振的在线抑制。这种方法非常适用于受加工需要而无法提高切削稳定性的镗削及钻削加工。     

浅谈机械加工中切削加工及切削颤振

切削加工的好坏直接影响着机械产品的质量,切削加工中产生的颤振是引起机械产品不合格的重要影响因素。本文首先简单介绍了切削加工在机械生产中的作用以及切削刀具的重要性,同时针对在切削加工中颤振产生的原因与危害进行分析讨论,最后提出了一些降低颤振产生的控制措施,从而提高机械产品的加工质量和生产效率。     

变速切削在抑制切削颤振的应用

颤振是一种不稳定的现象,严重降低切削加工的有效性和材料去除率,加速刀具磨损.对现在国内外的一些变速切削抑制切削颤振方面所做的主要工作进行概括和总结,为今后的零件加工稳定性研究工作打下了基础.     

再生型切削颤振系统极限切削宽度探究

建立了数控再生型切削颤振系统的模型,推导再生型切削颤振的系统极限切削宽度计算公式.通过具体的试验和数学公式,基于Simulink对极限宽度进行仿真,能够很好地归纳出再生型颤振系统极限切削宽度,对实际加工有很好的指导作用.     

不分离型超声椭圆振动切削试验研究

超声椭圆振动切削在分离切削区能够有效地降低切削力、抑制加工过程颤振、提高零件表面加工质量和延长刀具的使用寿命,为此已成功地应用于精密和超精密加工领域.为更充分发挥超声椭圆振动切削技术的优势,拓宽其应用领域,在深入分析椭圆振动切削过程和表面微观形貌形成机理的基础上,通过具体的切削试验验证超声椭圆振动切削在不分离区仍然具有降低切削力、抑制加工颤振、降低已加工表面粗糙度等优势特性.同时,不分离型超声椭圆振动切削的加工效率是分离型椭圆振动切削的2～3倍,进一步提高超声椭圆振动切削的加工效率.但是,这些特性在不分离切削区随着速度系数的增加而逐渐减弱,当速度系数大于3以后,这些切削优势特性基本消失.     

PCD/PCBN切削刀具的特点与应用

勿须考虑刀具颤振，PCD／PCBN切削刀具能够提高生产率。文章概述了PCD／PCBN刀具的类型、特点及应用，如粗、精加工的切削深度、切削速度和进给量，高硬切削，干切削，加工有色金属等。     

再生型机床切削颤振系统稳定性极限预测

机床切削加工一般都是在有振纹的表面上进行的,由振纹再生效应引发的再生型切削颤振是机床切削颤振的主要形态.本文推导了再生型切削颤振系统极限切削宽度随机床主轴转速变化的理论计算公式,提出了机床切削系统稳定性极限预测方法,并就试验系统的切削稳定性极限进行了预测,实测结果表明,试验结果与预测结果基本相符.     

切削颤振特性的影响因素

针对金属切削加工过程中经常出现的振动现象,对切削颤振发生的各种原因及影响因素进行了分类,并从刀具和切削参数的角度进行了详细分析。     

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.     

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。     

振动钻削的变速减振特性分析

钻削加工中的切削颤振是十分有害的 ,它严重地影响加工精度和生产率的提高 ,降低机床和刀具的寿命。振动钻削方法具有消减切削颤振的特殊功能 ,能够取得良好的加工效果。根据振动钻削所具有的变速切削特性 ,提出了振动钻削的变速减振新概念。在深入研究了机床加工系统的振动响应规律和振动变速切削减振的能量化原理的基础上 ,揭示了振动变速切削的瞬态不充分响应的减振本质。     

高频超声椭圆振动精密切削

研制了一种新型的工作频率为147.5kHz的超声椭圆振动换能器,进行了高频椭圆车削硬铝(LY12)的试验。试验结果表明,在精密切削中,同普通切削相比较,高频椭圆超声振动切削对表面粗糙度具有负面影响,但具有降低切削力和提高加工精度的特点,而同低频(20.5kHz)椭圆振动切削相比较,在相同条件下,可采用较高的切削速度,从而提高了工作效率。     

金属切削加工的颤振及避振分析

针对规避切削颤振问题,应用相对切削速度概念,提出了速度型动态切削力表达式以及车削或镗削的振动力学模型。通过对速度型动态切削力分析,解释了切削颤振产生的机理,给出了颤振发生的必要和充分条件。同时指出,在较大的切削速度范围内,存在一个或两个相对稳定的切削速度区域。如果公称切削速度处于该稳定区域,即使背吃刀量较大,系统也不易发生颤振。这种相对稳定的切削速度区域是可以预估的,文中给出了预估公式及预估方法,并由实验分析验证。依据能量原理提出的极限背吃刀量指标是预防颤振发生的有效预估指标,极限背吃刀量的表达式也解释了变速切削技术抑制颤振的原理。     

采煤机截割部工作稳定性研究

为研究采煤机截割部的工作稳定性,利用Matlab、Pro/E、ADAMS和ANSYS联合构造的仿真平台建立截割部的刚柔耦合动力学模型。基于ADAMS/Vibration模块对采煤机截割部进行强迫振动分析,获取系统主要模态能量分布及各阶模态的动态响应特性,对壳体的振动特性及其对传动系统的影响进行分析。分析结果为改进采煤机截割部设计、提高其工作稳定性提供了依据。     

超声振动在细胞切剖中的应用

传统对细胞的微细切割方法,极易对细胞造成损害.针对这一问题,设计了一套超声振动微切剖系统.对此系统的超声振动单元结构及原理进行了分析,阐明了应用中的关键技术点--频率选择,并通过实验验证了超声振动对于减小细胞在切剖中的变形和损伤是非常有效的.     

超声振动在精密切削中的应用

壁厚只有 1～ 2mm的薄壁零件的加工是机械加工中的一道难题 ,为了减少薄壁零件加工中的变形问题 ,尝试引入超声振动切削新工艺 ,对传统的谐振系统设计方法进行改进 ,并阐述了声振系统安装和调试的要点 ,给出了超声切削和普通切削的大量对比数据 ,证明了超声振动切削确实明显提高了薄壁零件的加工精度。     

硬态干式车削淬硬钢SKD11表面粗糙度试验研究

应用单因素法研究了PCBN 刀具硬态干式切削淬硬钢SKD11过程中,进给量、切削速度、背吃刀量、刀尖圆弧半径和倒棱宽度等参数对表面粗糙度的影响规律.     

Analysis of regenerative chatter suppression with adding the ultrasonic elliptical vibration on the cutting tool

A method is proposed to suppress regenerative chatter in turning operation, in which the ultrasonic elliptical vibration is added on the cutting tool. It results in the fact that the cutting tool is separated periodically from the chip and the workpiece, and the direction of the frictional force between the rake face of the cutting tool and the chip is reversed in each cycle of the ultrasonic elliptical vibration. The experimental investigations show that the regenerative chatter occurring in ordinary turning operation can be suppressed effectively by applying the ultrasonic elliptical vibration on the cutting tool. In order to clearify the reason of the regenerative chatter suppression, theoretical analysis and computer simulation are performed on turning with ultrasonic vibration. There is a good agreement among the experimental investigations, theoretical analysis and the computer simulation.     

超声振动精密切削振幅对工件尺寸误差的影响

精密超声振动切削是将一定振幅的高频振动添加到刀具的运动过程中的一种加工方式,具有切削力小,加工精度高,加工表面质量好等特点。采用动力学分析方法利用二自由度的振动切削工件-刀具系统模型,并借鉴普通切削中对切削力的分析方法,首次从理论上实现了对振动切削中刀具振幅对工件变形影响的研究,并采用数值模拟的方法给出它的变化规律:在精密振动切削使用的振幅范围内,刀具振幅的变大会使工件的净位移减小、进而使工件的尺寸误差减小。同时,给出了不同刀具前角、切削速度和切削深度条件下,工件尺寸误差随振幅变化的规律。