不同进给速度对刀具三向振动影响的试验研究.pdf

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1、2014年6月机床与液压Jun．2014第42卷第11期MACHINETOOL＆HYDRAUUCSV01．42No．11DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．11．023不同进给速度对刀具三向振动影响的试验研究邵明辉，张强，李顺才(1．江苏师范大学机电工程学院，江苏徐州221l16；2．空军勤务学院四站系，江苏徐州221000)摘要：通过建立工件的振动力学模型，得出工件振动能量的解析公式。利用QLVC—ZSA1型振动信号分析仪，测试刀具在不同进给速度下的三向振动响应。试验结果表明：刀具在Z方向的振动能量最大，且振动能量随着进给速度的增加

2、而增大。关键词：振动；车削；自功率谱密度；进给速度中图分类号：TG713．3文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)I1—084—2ExperimentalStudyonThree．dimensionalVibrationResponseoftheToolatDiferentFeedSpeedSHAOMinghui，ZHANGQiang一，LIShuncai(1．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，JiangsuNormalUniversity，XuzhouJiangsu221116。China：2．D

3、epartmentofAerialFourStation，AirForceServiceCollege，XuzhouJiangsu221000，China)Abstract：Basedonthevibrationmechanicsmodelofworkpiece，analyticformulaforthevibrationenergyoftheworkpiecewasobtained．ByusingQLVC—ZSA1virtualvibrationanalyzer，thethree—dimensionalvibrationresponseatdifferentfee

4、dspeedofthetoolwastested．Testresultsindicatethatthevibrationenergyinzdirectionofthetoolisthebiggest，andwiththeincreasingoffeedspeed，thevibrationenergyincreases．Keywords：Vibration；Turning；Self-powerspectraldensity；Feedspeed在切削加工中，工件与刀具耦合作用产生的振件主要分为已加工表面和未加工表面(忽略待加工动，会严重影响加工表面的质量，降低刀具的使用

5、寿表面)，工件的总长度为z，未加工工件的长度为z，命。对于工件与刀具的振动，人们已进行了较多的研半径为r；已加工工件的长度为z，半径为r。究。韩贤国等⋯建立工件的振动模型，并考虑了工件的直径和质量的时变特性对振动的影响；汪文津等利用BP神经网络建立车削过程的仿真模型，得出车削力的分布规律；陈政文等研究了不同材料的刀具的三向力的测定和涂层刀具对加工表面质量影响；荣志刚等通过有限元软件模拟了车削过程中力一热耦合场分布，对实际的车削加工有一定的借鉴意义；图1车削力学模型李友生等分析了切削过程中切削力、切削温度以及图1中工件受到的切削力分别为、F、，其加工表面粗糙度的变化，

6、得出了高速车削钛合金的切中和F分别导致在Y轴和轴的水平偏移量为削性能。和∞，角偏移量为和0。则y和斌平面的切应变关于车削过程的振动，众学者从切削力和切削温为度分析较多，对切削过程的振动能量研究不多。文中Ov．主要通过QLVC-ZSA1型振动测试分析仪研究不同进一-一一0，8”=+咖给速度下刀具自功率谱密度的分布。轴向力F对工件产生的弯矩为1振动力学模型Mz=Fr2在车削加工中，主要包括工件的旋转运动和刀具根据文献[6]，车削过程工件的振动能量主要的进给运动。以工件夹紧端轴的中心作为坐标原点，包括应变能和动能，工件各段的应变能为建立车削过程的振动力学模型，如图1所示。

7、车削工收稿日期：2013—05—08作者简介：邵明辉(1982一)，男，硕士，实验师，研究方向为数控技术与快速成型制造。E—mail：lsc20111213@263．con。