[发明专利]一种平面切削过程的颤振稳定域建模方法

说明书

技术领域

本发明属于仿真计算分析与模态测试技术领域，涉及一种平面切削过程的颤振稳定域建模方法。

背景技术

制造业是我们国家经济增长的支柱产业，作为一个比较传统的领域，它目前已经建立了比较系统的理论体系，积累了丰富的实践经验，但随着科学技术水平的提高，机械制造业面临着新的挑战，迫使机械制造技术正在朝自动化、柔性化、精密化、信息化和智能化方向发展。切削加工是应用最广泛的加工方式，随着先进制造技术的发展，对切削加工的稳定性、可靠性提出更高的要求。在实际切削加工中，加工系统颤振和刀具失效是影响切削加工效率、精度、质量以及稳定性和可靠性的重要因素。近年来加工制造高精度、高质量的零件成为难题。因此，在切削加工过程中选取合适的切削参数对于提高加工精度及质量具有重大的意义。

在机械加工中，除了切削运动以外，有时还会在刀具与被切削材料表面之间产生相对振动，这种切削振动会对机械加工系统带来不良影响，导致加工精度、表面质量及系统可靠性的降低。其中最严重的自激振动是在切削过程中，在无周期性外部激振力的作用下由于加工系统本身特征所引起的一种切削振动，通常将这种切削振动称为颤振。切削系统是一个非常复杂的动态系统，在切削过程中，切屑的厚度随切削时间变化而变化，其切削力也与切屑厚度、机床系统的固有特性成正比，因此刀具与加工工件之间除正常的切削运动外，还会产生一种十分强烈的相对振动，这种切削振动将会导致切削过程中出现不稳定切削。切削颤振是发生在切削过程中一种强烈的自激振动。如果在切削中不能有效抑制不稳定颤振，那么将会影响零部件的加工质量，同时将加剧刀具的磨损。所以为了提高机床的精度和效率，对切削系统进行切削颤振稳定性分析，避免发生颤振，这对提高生产效率，提高零部件加工质量，降低刀具磨损具有非常重要的意义，这也是国内外研究者研究的焦点。

发明内容

本发明提供一种平面切削过程的颤振稳定域建模方法，所要解决的技术问题是精确仿真切削过程并计算切削系数。

本发明的技术方案如下：

一种平面切削过程的颤振稳定域建模方法，包括以下步骤：

构建二自由度的切削系统，仅考虑x,y方向的动力因素，则：

mxx··+cxx·+kxx=Σj=1NFxj=Fx(t)myy··+cyy·+kyy=Σj=1NFyj=Fy(t)]]>