振动切削机理研究

振动切削是一种脉冲切削，是在传统切削过程中给刀具(或工件)施以某种可控的有规律的振动，使刀具以一定的振幅或频率振动的加工方法。通过动态理论及金属学原理分析振动切削加工方法，阐明振动切削提高系统剐度、降低切削力及促进切削液渗透的作用。     

金属切削加工振动机理及工程消除方法

振动问题是金属切削过程中普遍存在的现象,通过研究切削振动的产生机理,并采用仿真模拟计算与加工试验相结合的方法,介绍了金属切削过程中振动的分类与产生机理。结合具体的工程应用,利用刚性辅助增强法和加工参数优化法这2种常用的振动消除工程方法,提出了判别金属切削过程中振动产生的原因,以及抑制切削振动的工艺设计思路,对消除切削过程中的振动以及提高零件加工质量有着积极的意义。     

切削参数对微细立铣削振动加速度的影响

切削振动是切削加工中的一种伴随现象,由于具有刀具直径小、切削速度高等特性,微细立铣削的切削振动对其加工质量和加工效率有着显著的影响。基于45钢微细立铣削单因素和正交组合试验,分析了直槽铣削时铣削参数对振动加速度影响的基本规律,建立了铣削参数与振动加速度之间的关系模型。研究结果表明:直槽立铣削时,槽宽方向的振动加速度aY总大于进刀方向的振动加速度aX;振动加速度随铣削参数的增加呈上升趋势,其中切削速度是振动加速度的主要影响因素;基于关系模型的振动加速度预测结果与试验结果具有较高的吻合度,可以用来进行振动加速度的预测预报。     

振动切削技术特点及其应用状况

振动切削加工是先进制造方法的重要组成部分,是一种优于普通切削的新技术;通过普通切削与振动切削的对比,分析了振动切削的特点及工艺效果,工艺效果主要表现为瞬间切削力增大,零件表面质量的提高,最后论述了振动切削加工技术在工业中的具体应用.     

切削颤振稳定性影响因素的研究现状

刀具-工件副振动是金属切削过程中经常出现的一种非线性复杂机械振动现象,其产生的原因和规律不仅与切削加工过程有关,也与金属切削机床自身动态特性有着密切的联系。从诸多影响因素中选取刀具几何参数和切削用量2个因素,分析和整理了切削颤振稳定性影响因素的研究现状,为进一步优选工艺参数、指导实际切削加工提供研究思路。     

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.     

《振动切削》专题讨论会在西安召开

本刊编辑部受机械工业部科技司委托,于1983年10月5～9日在西安召开“振动切削”专题讨论会。近年来,人们把现代技术与传统切削方法结合起来,研制了一种新的切削方法——振动切削。它是在传统切削加工的基础上加上几赫到几万赫的振动使刀具在周期性的接触和脱离工件的情况下进行切削。振动切削克服了普通切削中存在的弊病,使切削力、切削热大大降低,减小了刀具磨损,提高了加工质量。振动切削的出现,为提高普通材料的加工质量,在难加工材料的切削加工方面,开拓了一条具有广阔前景的新路。由于振动切削的许多优点,所以一些国家将其广泛的用在车、刨、攻丝、钻孔、滚齿、插削、拔丝、     

柔性结构铣削时滞工艺系统的稳定性理论与实验研究

正加工振动失稳现象普遍存在于实际切削过程中,造成加工质量的下降与成本的增加。为了避免振动的发生,达到高效、高精的要求,需要深入系统地分析引起失稳的各类因素,包括多模态、耦合、多时滞等。为了揭示这些复杂因素对加工过程稳定性的影响规律,本文基于大量的试验研究,对加工振动过程中普遍存在的这类问题进行深入细致地分析,提出了一些有针对性的建模、计算方法,并试图给出客观合理的解释。围绕薄壁、柔性结构零件加工中的稳定性问题,本论文从切削振动机理、刀具、工件结构等不同方面开展了以下工作。指出了切削加工过程中经典动力学模型稳定域理论和试验结果存在着巨大的差别,这一差别不仅存在于低速切削情形     

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.     

切削动力学模型及其传递函数

振动现象普遍存在于工程结构和生产过程中,也是影响零件加工质量和限制生产率提高的主要因素之一。本文在切削机理的基础上,对切削的动力学模型进行了研究,并推导出切削过程闭环系统的传递函数,对于分析切削加工系统的稳定性具有重要意义。     

超声波振动车削产生超越性加工现象的研究

利用超声波振动车削的方法加工时,出现了工件已加工表面粗糙度低于刀具表面粗糙度这一与传统切削理论相悖的超越性加工现象。本文对超越性现象产生的条件、规律进行了试验和理论分析,丰富了超声波振动切削理论。     

国外超声波振动切削概况

超声波振动切削是以超声频振动激励刀具以帮助改善切削性能的切削方法。这种切削方法的研究,近年在美、日、苏、西德、英等国取得较大进展并逐渐得到应用。其具有减少切削力和消耗功率、提高加工精度、提高表面光洁度和表面质量、提高生产率、延长刀具寿命等优点。因而,它既是一种精密加工方法,又可作为提高工效的高效率切削方法。这种切削方法在某些对于普通切削是难加工项目和难加工材料方面具有特别重要的意义。本文介绍超声波振动切削的简单原理,综述国外在超声波振动切削效能方面的主要研究成果及应用概况,最后概述在超声波振动切削机理研究方面的一些主要理论和观点。     

切削颤振的线性和非线性理论研究

振动是金属切削加工过程中经常遇到的一种现象,也是影响零件加工质量和限制生产率提高的主要因素之一。本文在切削机理研究基础之上,从系统结构的参数特性出发,讨论了颤振的线性理论和非线性理论,并列举了线性理论的局限性。此外,还通过机械学和热力学两个子系统来说明金属切削的非线性现象,从而有助于人们更好地理解机床颤振的理论。     

主轴切削加工振动测试信号的EEMD提纯

针对主轴切削加工状态下的转子振动测试信号存在噪声干扰严重的问题,提出一种基于EEMD信号处理技术的加工振动测试信号提纯方法,该方法能够有效滤除噪声干扰实现信号提纯,并且该方法能够解决加工状态下转子振动测试信号非平稳特征的有效提取,相比于EMD方法能够有效避免模态混叠现象的发生,具有更好的信号处理效果,通过仿真分析和实验验证本方法在主轴加工状态下的转子振动测试信号提纯中具有很好的效果。该方法为主轴切削加工状态下的故障诊断提供必要的基础。     

切削颤振的动力学模型研究

振动是金属切削加工过程巾经常遇到的一种现象,也是影响零件加工质量和限制生产率提高的主要因素之一。本文在切削颤振机理研究的基础上,对切削颤振的二维稳定性进行了研究,推导出了在稳定性极限条件下,轴向切深和主轴转速的关系,并用Matlab进行了计算仿真。     

超声振动切削加工机理及切削性能分析

针对氧化铝陶瓷材料切削加工,分别采用传统切削和超声振动切削加工氧化铝陶瓷工件,使用ABAQUS有限元软件进行建模仿真,分析工程陶瓷在两种切削情况下的切削性能。对实验结果数据进行对比分析得出:超声振动切削工件过程中所产生的应力要小于传统切削;超声振动切削工件过程中所产生的最大温度要远远小于传统切削;传统切削加工产生的切屑和超声振动切削加工产生的切屑形态不同;超声振动车削力远小于传统加工。     

C/SiC复合材料超声扭转振动铣削抑制损伤产生的机理

传统铣削加工碳纤维增强碳化硅(C/Si C)复合材料极易产生加工损伤,而超声振动加工技术是切削难加工材料的理想方法之一。为了分析超声扭转振动铣削C/Si C复合材料抑制损伤产生的机理,以传统铣削加工为参照,在分析超声扭转振动铣削刀具运动轨迹的基础上,利用两种刀具在超声扭转振动铣削与传统铣削状态下对C/Si C复合材料进行铣槽加工,并对试验中切削力、刀具磨损情况和铣槽质量进行检测与分析。结果表明,切削力是影响加工损伤产生的重要因素,而施加超声扭转振动后两种刀具的切削力均低于传统铣削切削力,两种刀具的切削状态也得到了改善,其中硬质合金铣刀底刃磨损面积降低了23.7%,有效避免了槽壁加工表面崩边及毛刺现象。     

振动切削与加工表面完整性

本文从现代工业对零件加工表面完整性的要求入手,分析了零件加工表面完整性的影响因素及改善措施,提出振动切削加工方法是改善零件加工表面完整性的一种行之有效的加工方法。     

约束阻尼在车削加工振动抑制中的应用

提出了一种利用约束阻尼结构进行切削减振的方法。考虑切削过程中的自激振动和强迫振动对工件加工表面的影响,为了减小车削过程中的振动,建立了粘弹性阻尼约束结构,借助模态试验和最小二乘法,获得加工过程中刀具振动随时间变化的连续曲线,并利用粗糙度仪测试了工件的加工表面粗糙度;利用Matlab绘制了切削深度随主轴转速变化的Lobe图。研究结果显示,利用含有粘弹性阻尼约束结构的刀具系统进行切削加工可以减小刀具的振动、提高工件的加工表面质量和增加极限切削深度。     

混联驱动三维椭圆振动切削颤振辨识方法的研究

椭圆振动辅助切削作为近年来最具有发展潜力的超精密车削加工方式之一,其特有的间歇性切削特性与摩擦力逆转特性使其不但能够改善加工过程中的材料可加工性,而且能有效的抑制颤振现象。然而针对三维椭圆振动辅助切削过程中的颤振研究目前尚无过多报道。在一种混联驱动三维椭圆振动辅助切削机构的基础上,采用经验模型分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)方法,提取三维椭圆振动辅助切削过程信号的特征量,并选取对颤振敏感的内模函数(Intrinsic Mode Function,IMF)的特征量,辨识三维椭圆振动辅助切削过程中颤振发生的现象。通过搭建三维椭圆振动辅助切削平台与采集位移信号的分析情况来验证了提出的混联压电式三维椭圆振动辅助切削过程颤振,为三维椭圆振动辅助切削的深入研究提供基础。