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圆角铣削颤振稳定域建模与仿真研究 被引量:36
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作者 李忠群 刘强 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期181-186,共6页
为避免在圆角铣削加工中产生颤振,建立考虑再生作用的圆角铣削动力学模型,推导其平均方向力系数计算公式。鉴于圆角铣削时主轴转速通常远大于圆角处的进给角速度,两者的平均方向力系数近似相等。因此,经典直线铣削颤振稳定域解析模型适... 为避免在圆角铣削加工中产生颤振,建立考虑再生作用的圆角铣削动力学模型,推导其平均方向力系数计算公式。鉴于圆角铣削时主轴转速通常远大于圆角处的进给角速度,两者的平均方向力系数近似相等。因此,经典直线铣削颤振稳定域解析模型适用于圆角铣削,前提是需要用最大径向啮合角代替名义径向啮合角进行仿真。根据铣刀与工件的啮合情况,将圆角铣削分为均匀切宽圆角铣削和非均匀圆角切宽铣削两类,并分别推导出其最大径向啮合角计算公式。在动力学建模基础上开发圆角铣削颤振稳定域仿真模块,仿真结果得到了切削试验的验证,为圆角铣削切削参数的选择提供了一条有效途径。 展开更多
关键词 圆角铣削 颤振稳定域 动力学仿真 参数优化
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轴向铣削力与陀螺效应对颤振稳定域的影响 被引量:5
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作者 吴石 渠达 +1 位作者 刘献礼 肖飞 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期931-936,1089,共6页
首先,分析了轴向铣削力及陀螺效应对球头铣刀刀杆固有频率的影响;然后,基于全离散法研究了轴向铣削力及陀螺效应对球头铣刀颤振稳定域的影响;最后,通过实验验证,该理论模型可以有效预测铣削颤振稳定域。分析表明,随着轴向铣削力的增加,... 首先,分析了轴向铣削力及陀螺效应对球头铣刀刀杆固有频率的影响;然后,基于全离散法研究了轴向铣削力及陀螺效应对球头铣刀颤振稳定域的影响;最后,通过实验验证,该理论模型可以有效预测铣削颤振稳定域。分析表明,随着轴向铣削力的增加,铣削系统的稳态临界切深呈现下降的趋势,但并不是线性关系,在局部会出现稳态临界切深增加的情况,而陀螺效应只是影响系统稳定域的高转速部分,对低转速无效。 展开更多
关键词 颤振稳定域 轴向力 陀螺效应 全离散法
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铣削颤振稳定域叶瓣图确定方法研究 被引量:18
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作者 迟玉伦 李郝林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期90-93,148,共5页
铣削颤振是一种非稳定性振动,会损伤工件表面质量,降低切削效率。本文提出了通过理论模型计算与实验设计相结合方法确定铣削颤振稳定域叶瓣图。基于实验测量数据和理论分析计算,利用遗传算法来优化确定各常数参数,从而绘制出与实验测量... 铣削颤振是一种非稳定性振动,会损伤工件表面质量,降低切削效率。本文提出了通过理论模型计算与实验设计相结合方法确定铣削颤振稳定域叶瓣图。基于实验测量数据和理论分析计算,利用遗传算法来优化确定各常数参数,从而绘制出与实验测量结果相一致的铣削颤振稳定域叶瓣图。该叶瓣图可有效应用到该机床实际铣削加工过程中的参数选择,对提高铣削加工效率和加工质量有重要意义。 展开更多
关键词 铣削 颤振稳定域 实验设计 遗传算法
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基于频响函数的高速铣削颤振稳定域快速分析与研究 被引量:11
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作者 李忠群 刘强 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2008年第4期53-57,61,共6页
基于经典铣削加工颤振稳定域分析解,提出了直接使用刀尖点频响函数快速构建稳定域图形的方法,构造出的稳定域图形与经典分析解的仿真结果基本一致,而构造速度却提高了2~3数量级。使用该方法对一台装有三种不同刀具的加工中心的加工性... 基于经典铣削加工颤振稳定域分析解,提出了直接使用刀尖点频响函数快速构建稳定域图形的方法,构造出的稳定域图形与经典分析解的仿真结果基本一致,而构造速度却提高了2~3数量级。使用该方法对一台装有三种不同刀具的加工中心的加工性能进行了评估并给出了优化的切削参数。 展开更多
关键词 高速铣削 颤振稳定域 频响函数 切削参数优化 动力学仿真
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基于MATLAB的铣削加工颤振稳定域仿真算法及实现 被引量:9
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作者 李忠群 刘强 《机械设计与制造》 北大核心 2007年第7期109-111,共3页
针对国内数控铣削加工工艺参数选择存在的问题,基于动态铣削力建模和颤振稳定域分析计算,以MATLAB为开发工具,实现了铣削加工颤振稳定域仿真算法。通过模态锤击实验获得的频响函数,仿真出了整个加工系统的颤振稳定域图形,为进行铣削加... 针对国内数控铣削加工工艺参数选择存在的问题,基于动态铣削力建模和颤振稳定域分析计算,以MATLAB为开发工具,实现了铣削加工颤振稳定域仿真算法。通过模态锤击实验获得的频响函数,仿真出了整个加工系统的颤振稳定域图形,为进行铣削加工切削参数选择和优化提供了理论依据。验证实验证实了仿真算法的有效性和准确性,仿真方法在工厂得到了实际应用并取得了良好的应用效果。 展开更多
关键词 颤振稳定域 加工过程仿真 铣削
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基于Web的铣削过程颤振稳定域远程仿真系统研究 被引量:1
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作者 彭翀 刘强 李忠群 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第20期213-216,共4页
文章在分析数控加工铣削过程颤振稳定域仿真技术,介绍MATLABWebServer应用程序体系结构与开发原理的基础上,研究开发了基于Web的数控加工铣削过程颤振稳定域远程仿真系统;该系统实现了MATLAB语言与HTML语言的结合应用,为数控加工过程切... 文章在分析数控加工铣削过程颤振稳定域仿真技术,介绍MATLABWebServer应用程序体系结构与开发原理的基础上,研究开发了基于Web的数控加工铣削过程颤振稳定域远程仿真系统;该系统实现了MATLAB语言与HTML语言的结合应用,为数控加工过程切削参数的合理、有效地选择提供了一种网络化远程仿真工具和方法,整个系统的主要功能在实际数控加工中得到了相应的验证。 展开更多
关键词 铣削过程 颤振稳定域 MATLAB WEB SERVER 远程仿真
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考虑加工余量的叶轮颤振稳定域预测分析 被引量:1
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作者 宋盛罡 边立健 冯闯 《机械工程师》 2018年第11期125-128,共4页
叶轮具有壁薄、刚度低,且加工过程中具有质量时变等特点,因而极易发生叶片变形及振动。为预测其加工过程中的颤振现象,首先建立了铣削系统动力学模型,并进行铣削力系数辨识,最后基于全离散法进行三维颤振稳定域预测研究。
关键词 叶轮 全离散法 颤振稳定域
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圆柱立铣刀高速铣削加工再生型颤振仿真研究
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作者 吉红 郑勇峰 赵忠义 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第7期156-161,共6页
文中通过分析国内数控铣削加工工艺参数选择的问题,基于动态铣削力模型建立实现铣削加工再生型颤振稳定域的模型建立和仿真,通过动力学参数测试试验获得相应参数,基于颤振稳定域算法仿真出整个加工系统的颤振稳定域图形,为铣削加工切削... 文中通过分析国内数控铣削加工工艺参数选择的问题,基于动态铣削力模型建立实现铣削加工再生型颤振稳定域的模型建立和仿真,通过动力学参数测试试验获得相应参数,基于颤振稳定域算法仿真出整个加工系统的颤振稳定域图形,为铣削加工切削参数选择和优化提供了理论依据。通过试验验证该仿真算法的有效性和准确性,结果显示,该方法在工厂得到了实际应用并取得了良好的应用效果。 展开更多
关键词 颤振稳定域 加工过程仿真 铣削
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数控铣削过程颤振的研究 被引量:2
9
作者 李海滨 马焱 牛群磊 《科学技术与工程》 2007年第21期5517-5520,共4页
介绍了数控铣削过程中的颤振现象,给出了详细的动力学分析,并介绍了颤振的预防与控制方法。
关键词 铣削动力学 颤振 颤振稳定域
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数控小尺寸铣削刀具切削稳定性研究 被引量:1
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作者 罗永新 龙华 《工具技术》 北大核心 2015年第12期58-61,共4页
在较大功率的数控机床上进行铣削加工时,直径小于ф25mm铣刀的切削稳定性受到了一定程度的限制。通过实验和仿真研究了数控铣削加工的颤振稳定性,分析了刀具直径、装刀悬伸长度以及工艺系统刚度对颤振稳定域的影响。研究表明:采用较大... 在较大功率的数控机床上进行铣削加工时,直径小于ф25mm铣刀的切削稳定性受到了一定程度的限制。通过实验和仿真研究了数控铣削加工的颤振稳定性,分析了刀具直径、装刀悬伸长度以及工艺系统刚度对颤振稳定域的影响。研究表明:采用较大的刀具直径和较短的安装悬伸长度,可以提高切削稳定性,同时也提高了极限轴向切削深度。通过颤振稳定域极限切深波瓣图,能有效地预报最大轴向切削深度下的切削速度,可较好地挖掘机床的切削潜能。 展开更多
关键词 颤振稳定域 刀具切削参数 极限轴向切深
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一种面向数控工艺参数优化的铣削过程动力学仿真系统研究 被引量:46
11
作者 刘强 尹力 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第13期1146-1150,共5页
针对当前国内数控加工过程中工艺参数选择和优化存在的问题,在对国内外铣削过程动力学建模、仿真和优化进行深入研究的基础上,开发了一套面向数控铣削加工过程的动力学仿真优化系统。该系统以Matlab-GUIDE为软件开发平台,可以快速、有... 针对当前国内数控加工过程中工艺参数选择和优化存在的问题,在对国内外铣削过程动力学建模、仿真和优化进行深入研究的基础上,开发了一套面向数控铣削加工过程的动力学仿真优化系统。该系统以Matlab-GUIDE为软件开发平台,可以快速、有效地预测铣削加工过程中刀具的瞬时铣削力、主轴功率、主轴转矩等物理量,预测加工表面的形貌与刀具的振动情况。同时,借助于实验模态分析结果,可以准确地计算出整个系统的稳定切削区域,为数控机床工艺参数的合理、有效选择提供了有益的指导和理论依据。整个仿真系统的主要功能在多台数控加工中心上得到了成功的验证。 展开更多
关键词 数控加工 工艺参数 动力学仿真 颤振稳定域
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航空薄壁件铣削加工中保持工艺系统高刚性方法 被引量:2
12
作者 李广旭 刘强 《航空制造技术》 2009年第3期89-93,共5页
针对航空铝合金薄壁工件铣削加工时易出现的颤振以及切削效率低的问题,从动力学角度出发进行了深入的分析研究,提出了通过采用保持工艺系统高刚性的加工过程工艺优化与铣削加工动力学仿真结合的方法进行铣削加工。试验结果证明本法可以... 针对航空铝合金薄壁工件铣削加工时易出现的颤振以及切削效率低的问题,从动力学角度出发进行了深入的分析研究,提出了通过采用保持工艺系统高刚性的加工过程工艺优化与铣削加工动力学仿真结合的方法进行铣削加工。试验结果证明本法可以收到很好的效果,较好地解决了航空铝合金薄壁结构工件加工的颤振问题,提高了工件的加工表面质量和切削效率。 展开更多
关键词 颤振 颤振稳定域仿真 薄壁工件
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龙门铣床双摆头动力学特性实验研究 被引量:1
13
作者 陈甜甜 《机床与液压》 北大核心 2013年第19期7-11,共5页
结合实验模态分析技术对龙门铣床双摆头的动力学特性进行研究。对双摆头结构进行模态测试,获取频率响应函数,并进行拟合,分析得到结构固有频率、阻尼比与振型等动力学参数;对安装在双摆头上的螺旋立铣刀进行锤击实验,获取机床-主轴-刀... 结合实验模态分析技术对龙门铣床双摆头的动力学特性进行研究。对双摆头结构进行模态测试,获取频率响应函数,并进行拟合,分析得到结构固有频率、阻尼比与振型等动力学参数;对安装在双摆头上的螺旋立铣刀进行锤击实验,获取机床-主轴-刀具系统的加速度频率响应函数,结合再生颤振理论,预测其铣削颤振稳定域。根据可视化的整机振型,提出改进机床结构的方案,并提供合理的切削参数。 展开更多
关键词 铣床 实验模态分析 动力学 颤振稳定域
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数控铣削过程动力学仿真技术原理的研究
14
作者 李海滨 蓝渊 潘小权 《机械与电子》 2007年第8期25-28,共4页
介绍了铣削过程动力学仿真几个关键技术的原理,并分别给出了详细的分析研究,所得结果较好地反映了铣削动力学的实际情况,为对应仿真系统的开发提供了必要的理论基础。
关键词 铣削动力学 建模 颤振稳定域 仿真
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数控机床动态特性优化高速加工3A21铝合金的切削参数的实验研究 被引量:1
15
作者 曹彧 《制造技术与机床》 北大核心 2014年第12期54-57,共4页
利用数控加工系统的动态特性,通过刀具与机床整体模态信号采集、数据传函、模态分析,对机床-刀具系统加工过程进行了动力学仿真,获得了瞬时铣削力、主轴转矩、功率和切削系统的颤振稳定域。以稳定域图像为参考,挑选了不同区域的加工参数... 利用数控加工系统的动态特性,通过刀具与机床整体模态信号采集、数据传函、模态分析,对机床-刀具系统加工过程进行了动力学仿真,获得了瞬时铣削力、主轴转矩、功率和切削系统的颤振稳定域。以稳定域图像为参考,挑选了不同区域的加工参数,并通过加工试切对参数进行了验证,结合仿真分析结果和试切结果挑选出了加工3A21铝合金工件的最优切削参数。 展开更多
关键词 铝合金 高速加工 切削参数 动力学仿真 颤振稳定域
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Modelling and simulation of high-speed milling chatter regeneration based on MATLAB 被引量:1
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作者 梅文涛 苑苓苓 +1 位作者 郑勇峰 李红升 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS CSCD 2015年第2期175-179,共5页
Considering the deficiency in milling process parameters selection, based on the modelling of dynamic milling force and the deduction of chatter stability limits, the chatter stability lobes simulation program for mil... Considering the deficiency in milling process parameters selection, based on the modelling of dynamic milling force and the deduction of chatter stability limits, the chatter stability lobes simulation program for milling is developed with MAT- LAB. The simulation optimization application software of dynamics was designed using engineering simulation software Visio Basic. The chatter stability lobes for milling, which can be used as an instruction guide for the selection of process parameters, are simulated with frequency response functions (FRFs) gained by hammer test. The validation and accuracy of the simulation algorithm are verified by experiments. The simulation method has been used in a factory with an excellent application effect. 展开更多
关键词 chatter stability lobes machining process simulation milling
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高速切削参数优化加工技术的应用 被引量:4
17
作者 夏斌 苏卫华 黄官平 《航空制造技术》 2011年第23期68-71,共5页
随着高速切削技术的发展,高速切削加工以其加工效率高、切削力小、工件的热变形和热膨胀小、加工表面质量好、经济效益高及适宜加工复杂和细长薄壁件等独特优势,被广泛应用于航空航天整体结构件的加工中。
关键词 颤振稳定域 加工效率 切削力 中央翼 结构件 航空航天 整体壁板 切削参数优化 硬质合金刀具 碳化物刀具 刀具(金属切削) 切削加工技术
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高速列车车体底盘连接板高速高效加工方法
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作者 陈洪海 张大舜 +5 位作者 孟凡军 张磊 谭传杰 李福坤 桑蒙 郭波 《兵工自动化》 2022年第9期38-40,45,共4页
针对高速列车车体底盘连接板的加工问题,提出一种高速高效的加工方法。基于工艺系统模态分析和铣削过程动力学模型分析,采用切削加工中的再生颤振理论,对加工过程的颤振稳定域进行仿真,给出与铣削加工过程工艺参数相关的颤振稳定域结果... 针对高速列车车体底盘连接板的加工问题,提出一种高速高效的加工方法。基于工艺系统模态分析和铣削过程动力学模型分析,采用切削加工中的再生颤振理论,对加工过程的颤振稳定域进行仿真,给出与铣削加工过程工艺参数相关的颤振稳定域结果;在动力学仿真计算的基础上,以主要的加工工艺参数主轴转速、进给量、轴向切削深度、径向切削深度为设计变量,以最小加工时间为优化目标进行优化计算,得到满足一定优化目标和优化条件的工艺参数,重点以数控加工工艺参数的优化选择、金属材料去除率增加为目标的数控高速高效加工。结果表明,该方法可形成铝合金高效切削数据手册、铝合金典型零件高效数控加工的程序和工艺规范。 展开更多
关键词 颤振稳定域 动力学仿真 优化目标 工艺参数
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