[发明专利]一种平面切削过程的颤振稳定域建模方法

摘要

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。在了解材料各种特性参数后，计算机模拟仿真机械加工切削过程，并计算其加工过程中的切削力及分析出相对应的切削系数。在得出切削系数后，利用模态实验，对机床主轴刀具系统进行模态测试，分析出机床主轴刀具系统模态特性参数，包括多阶固有频率，阻尼比，动刚度等。根据颤振切削理论，结合切削系数与系统特性参数，利用计算机汇编程序，画出稳定性叶瓣图，用来选择合理切削参数，避开颤振区，提高加工精度及质量，保护机床系统。

主权项

1.一种平面切削过程的颤振稳定域建模方法，对给定的机床-刀具-工件系统，通过颤振频率、铣刀齿数、刀具切削系数、切削系统频率响应函数，计算出轴向临界切深和相对应的主轴转速，进而构建出颤振稳定性叶瓣图，完成颤振稳定域建模；其特征在于由ZOA解析法得临界轴向切深为：aplim=-2πΛR(1+(ΛI/ΛR)2)NKtc]]>主轴的转速表达式为：n=60ωcN((2k1)π-2arctan(ΛI/ΛR))]]>其中，k为叶瓣图中的叶瓣数，Λ_R和Λ_I分别为系统传递函数特征根的实部和虚部，N为刀齿数，K_tc切削系数，ω_c为特征频率。