工艺系统振动对高速切削刀具破损的影响机理研究.pdf

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5、研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权广东海洋大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制

6、手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密□√。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日工艺系统振动对高速切削刀具破损的影响机理研究摘要在机械加工过程中，往往会伴随着振动的发生，严重制约切削效率和零件的加工精度，缩减机床的使用寿命，造成刀具破损等一系列后果。同时，加工过程产生的振动会使切削力的大小和方向发生突然改变，从而引起刀具应力场改变，以及使刀具应力场反复变化。因此研究工艺系统振动对刀具影响的机理具有重要的科研价值

7、，并为抗破损铣刀的设计提供一定的理论依据。首先，对硬质合金整体立铣刀建立三维几何模型，对其进行工况下的有限元模态分析，得出其固有频率以及其振型；同时进行了实验模态分析，通过锤击法测出工况下其固有频率；将两者进行分析比较，其结果相吻合。其次，设计了测量工艺系统振动的正交实验方案，对刀具的振动信号以及切削力信号进行同步采集。在采集过程中刀具的X,Y轴的信号利用电涡流位移传感器进行采集；Z轴采用压电式加速度传感器在主轴上进行采集。然后，对Z轴信号采用频域积分，使X、Y、Z三个轴采集到数据都为位移量。对

8、采集信号频谱分析，与刀具工况下的固有频率分析对比，确认此过程没有共振发生，在后续分析中可以忽略共振对刀具的影响。同时对实验结果采用极差分析法，得到各切削参数对刀具振动的影响规律。并且设计切削方式的单因素实验，结果表明，逆铣方式的切削振动要高于顺铣。再次，为了探究振动对刀具应力场的影响机理，首先进行了只加载切削力的静力学分析，获得了切削力作用下的立铣刀应力场；然后由于受到有限元软件系统无法同时加载位移载荷和力载荷的限制，因此在进行静力学分析时只将振动位移信号加载到受力面上进行分析，通过后处理得到其