同时考虑刀具和工件子系统参数影响的再生颤振

力学与切削速度垂直的平面中发生再生型颤振,进行了研究．将工件子系统和刀具子系统简化为单自由度模型,建立了切削系统的传递函数分析模型,并计算分析了切削系统的各参数对颤振稳定性阈限的影响,提出了相应的改善切削加工稳定性的措施．     

铣削加工监测系统

针对铣削加工系统中颤振产生的特点,利用随机包容原理,探讨了受时变干扰的切削过程的稳定性问题,提出了一种切削加工颤振的监控方法,并通过数控铣床系统的实验进行了验证。结果表明,这种监控系统将有助于提高切削系统的稳定性。     

磁流变智能镗杆的切削颤振抑制机理研究

针对深孔镗削过程中的颤振问题,提出了一种基于磁流变液的智能镗杆构件,并根据深孔镗削颤振的特点建立了磁流变智能镗杆切削系统的动力学模型.结合该模型对镗削系统的稳定性进行了分析,发现当通过调节磁场强度使系统刚度或阻尼增大时,切削系统的稳定性将明显提高,同时对系统固有频率与稳定性的关系也进行了分析,发现随着系统固有频率的减小或增大,系统稳定性极限叶瓣曲线将向左或向右平移,其条件稳定区域也将随之发生改变.当系统不稳定时,只要适当改变系统固有频率,就可以使切削系统处于稳定区域内.为了验证抑振机理,对磁流变智能镗杆系统进行了切削颤振控制实验研究,结果表明,通过控制切削系统的固有频率在一定的范围内封闭型变化,可以有效地抑制镗削过程中颤振的发生.     

铣削加工监测系统

针对铣削加工系统中颤产生的特点,利用随机包容原理,探讨了受时变干扰的切削过程的稳定性问题,提出了一种切削加工颤振的监控方法,并通过数控铣床系统的实验进行了验证,结果表明,这种监控系统将有助于提高切削系统的稳定性。     

面向数控机床运行状态的切削稳定性预测研究

切削加工过程中出现的颤振失稳现象,是限制机床加工质量和加工效率的主要因素。传统切削稳定性预测模型大多基于机床静止状态下的动力学特性,并采用恒定的切削力系数表征不同的切削条件。但在加工过程中,系统动力学特性和切削力系数会随着主轴转速等影响因素而变化,导致预测的切削稳定性叶瓣图在实际工程运用中出现偏差。针对机床运行状态下切削稳定性的准确预测问题,提出一种切削稳定性叶瓣图修正方法。该方法以刀具系统动力学特性与切削力系数为研究对象,首先建立主轴转速样本信息,将考虑转速效应的主轴轴承运行刚度写入机床有限元模型中,获取刀尖频率响应函数及其对应的各阶模态参数,以此结合模态拟合法和插值算法重构任意转速下的刀尖频响函数,同时以各切削参数为变量构建切削力系数响应面预测模型,进而将与转速对应的刀尖频率响应函数和不同切削条件下的切削力系数作为传统切削稳定性预测模型的输入,并通过结合自适应粒子群算法共同求解各转速下的极限切削深度,从而在全转速范围内绘制切削稳定性叶瓣图。将该方法应用于1台3轴立式加工中心的实际工序中,采用多组预测的无颤振切削参数进行切削实验,并通过切削力信号的频谱分析判定切削过程中未出现颤振,验证了稳定性叶瓣图修正方法的有效性,为无颤振切削参数的合理选择奠定了技术支持。     

离散动力系统区域稳定性的研究

对离散动力系统区域稳定性进行了研究,给出了离散动力系统区域稳定性的定义,研究了如何判定离散动力系统的稳定区域;研究了离散大系统和子系统,给出了由子系统来判定大系统的区域稳定性准则。     

动态切削力解析模型的研究

在动态切削时，动态切削力解析模型是由切削力变量的合力推导的．动态切削力可以用静态切削系数或动态切削系数来表示，这两种系数都可由穗态切削数据来确定。本文验证了提出的模型，颤振分析是在一个两自由度的切削系统中进行的，并证明了从理论上预测的稳定性极限与由试验获得的极限切削宽度完全一致。     

动态切削力解析模型的研究

在动态切削时，动态切削力解析模型是由切削力变量的合力推导的。动态切削力可以用静态切削系数或动态切削系数来表示，这两种系数都可由稳态切削数据来确定。本文验证了提出的模型，颤振分析是在一个两自由度的切削系统中进行的，并证明了从理论上预测的稳定性极限与由试验获得的极限切削宽度完全一致。     

切削颤振控制研究进展

介绍了国内外学者在机床切削颤振控制方面的研究工作，对切削颤振的在线预报控制和切削颤振的预测控制进行了归纳和分析，讨论了存在的若干问题，提出可能的发展方向是；切削颤振的预报控制与切削颤振的预测控制在柔性制造环境下实现综合。     

车削加工中心切削颤振的预报控制

讨论了车削加工中心切削颤振的预报控制方法。在充分研究车削加工中心振动信号变化规律的基础上,提出了用特征参数Ｐα作为切削颤振的预报参数,并进行了有监测切削和无监测切削效果对比试验。试验结果表明,在线监控对提高车削加工中心的稳定性具有非常明显的效果。     

受模糊干扰的耦合型颤振的模糊稳定分析

在耦合型颤振的分析中考虑了模糊不确定性因素的影响,利用模糊数学分析方法详细探讨了受模糊干扰的耦合型颤振的模糊稳定性分析问题,给出了关于耦合型颤振的模糊稳定性切削阈的可能性分布及其置信水平表达式。     

受模糊干扰的耦合型颤振的模糊稳定分析

在耦合型颤振的分析中考虑了模糊不确定性因素的影响,利用模糊数学分析方法详细探讨了受模糊干扰的耦合型颤振的模糊稳定性分析问题,给出了关于耦合型颤振的模糊稳定性切削阈的可能性分布及其置信水平表达式。     

面向广义动态加工空间的机床切削稳定性研究

为了研究加工过程中变化的刀尖频响函数导致机床切削参数选择的不确定性,以主轴转速与运动部件位置为研究对象,提出基于广义动态空间的机床切削稳定性研究方法。该方法结合切削颤振理论与切削试验,推导工况下刀尖频响函数计算公式,通过引入正交试验法规划切削试验方案,确定主轴转速与运动部件位置对切削稳定性的影响程度以及最优参数组合,同时计算刀尖频响函数研究机床处于不同转速及位置的颤振稳定域图预测。将该方法运用于某型立式加工中心,识别主轴转速与主轴箱Z向进给位置显著影响切削稳定性,并确定刀具最优姿态,通过计算刀尖频响函数绘制颤振稳定域图,结合切削试验验证了该方法的有效性,为实际加工合理选择切削参数提供技术支持。     

铣削稳定性预测的时间有限元法

为减小切削颤振对加工的影响,提出一种时间有限元预测法来预测铣削稳定性。将动态切削颤振模型简化为一阶时滞微分方程组,基于时间有限元法及Floquet原理预测动态铣削过程的稳定性极限。对该方法的预测值与Insperger提出的时域半离散法的预测值进行比较可知,该方法能有效地预测动态铣削稳定性,并利用一组实验证实了该方法的正确性。采用该方法选择铣削参数可以有效降低切削颤振对加工过程的影响,对提高铣削加工效率和加工质量有重要意义。     

子系统对复杂网络系统可靠度的影响研究

基于最小割的定义，运用布尔代数的有关原理，对单源单汇复杂网络系统可靠度中各子系统的重要程度进行了研究，得出了处于系统中不同位置的子系统对系统可靠度影响不同的结论，并给出了各子系统对系统可靠度影响程度的判定原则，进而提出了一种较为简捷的方法。     

再生颤振的在线控制原理与仿真

通过研究再生颤振机理,提出再生颤振在线控制的新方法。首先对颤振信号作快速傅立叶变换,由功率谱得到颤振频率;然后根据颤振系统与切削周期的能量关系,计算出最优相位差及相应的切削周期;最后通过调整主轴转速达到抑制颤振的目的,计算机仿真表明了此方法的可行性。     

薄壁零件的切削颤振研究进展

刀具与工件之间的颤振,一直是学术界和工程界的研究热点。薄壁结构零件由于自身结构特点,在加工过程中极易发生变形和切削颤振,这对提高加工质量和加工效率十分不利。回顾切削颤振的机理研究历史,尤其是铣削加工稳定性的机理、动力学模型以及薄壁结构零件铣削颤振的研究情况,并综合介绍国内外在颤振预报与控制方面的研究进展,为最终实现减小或消除加工颤振的研究目的提供有益的参考。     

低速稳态切削的刀具耐用度

根据切削加工系统的颤振理论，讨论了在低速切削状态下，后刀面的磨损宽度及刀具耐度，推导了在低速稳切削下，后刀面磨损宽度及刀具耐用度计算的经验公式，从而在低速范围内，给稳态切削刀具耐用度的选择提供了一个理论依据。     

摩擦型切削颤振诊断技术的研究

本文在分析讨论了摩擦型切削颤振机理的基础上,着重研究了摩擦型切削颤振的诊断原理和诊断方法。理论分析和试验结果都证明,切削加工中产生的颤振是否属于摩擦型切削颤振,可用切削力相对于切削速度的变化率k_p作为诊断参数来加以判别。本文通过大量试验发现,摩擦型切削颤振的振动频率并不总在1000H_z以上。文章最后还讨论了影响k_p的因素。     

基于Rényi熵的铣削过程稳定性预测研究

颤振现象会严重制约铣削加工的质量与效率。为实现无颤振高效铣削,提出了一种基于Rényi熵的铣削过程稳定性时域预测方法。即先用变步长龙格-库塔法求解铣削动力学微分方程,获得振动位移、切削力等时域信号;再计算仿真时域信号的Rényi熵并依据设定的颤振阈值确定给定切削条件的铣削稳定性。将仿真得到的稳定性叶瓣图与颤振验证试验结果进行对比,验证了所提出预测方法的正确性。