基于阻尼减振器的铣削过程稳定性研究.PDFVIP

１２ 工 具 技 术 基于阻尼减振器的铣削过程稳定性研究 李超，沈春根，范燕萍 江苏大学 摘要：针对薄壁件铣削加工中出现的颤振现象采用外置式阻尼减振器。该减振器与刀杆过盈配合联接为一 体，铣削过程中可以吸收刀杆受到的振动，通过安装阻尼减振器和未安装阻尼减振器两个铣削对比试验，以阻尼材 料、阻尼减振器安装位置为变量，探究该阻尼减振器对铣削抑振和加工稳定性的影响程度及变化规律。试验结果 表明，安装该阻尼减振器后系统铣削稳定性得到提高，切削深度平均提高２．５倍。 关键词：铣削刀具；阻尼器；颤振；切削过程稳定性 中图分类号：ＴＧ５４；ＴＨ１１３　　　　　　文献标志码：Ａ ＳｔｕｄｙｏｎＳｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＭｉｌｌｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓＢａｓｅｄｏｎＤａｍｐｉｎｇＡｂｓｏｒｂｅｒ ＬｉＣｈａｏ，ＳｈｅｎＣｈｕｎｇｅｎ，ＦａｎＹａｎｐｉｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｔｔｅｒｄｕｒｉｎｇｍｉｌｌｍａｃｈｉｎｉｎｇｏｆｔｈｉｎｗａｌｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ａｎｅｘｔｅｒｎａｌｄａｍｐｉｎｇａｂｓｏｒｂｅｒｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｔｏｒｅｓｔｒａｉｎｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｂｙｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｆｉｔｔｏｔｏｏｌｉｎｍｉｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．Ａｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｔｒｉａｌｗｉｔｈ／ｗｉｔｈｏｕｔ ｔｈｅｄａｍｐｉｎｇａｂｓｏｒｂｅｒｉｓｂｕｉｌｔｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅａｎｄｃｈａｎｇｉｎｇｌａｗｏｆｔｈｅｄａｍｐｉｎｇａｂｓｏｒｂｅｒｏｎｔｈｅｃｈａｔｔｅｒｓｕｐｐｒｅｓ ｓｉｏｎａｎｄｍｉｌｌｉｎｇｓｔａｂｉｌｉｔｙｂｙｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｉｎｓｔａｌｌｉｎｇｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄａｍｐｉｎｇａｂｓｏｒｂｅｒ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｓ ｔｈａｔｔｈｅｌｉｍｉｔｉｎｇｃｈａｔｔｅｒｆｒｅｅｄｅｐｔｈｏｆｃｕｔｉｎｃｒｅａｓｅｓ２．５ｔｉｍｅｓｂｙｉｎｓｔａｌｌｉｎｇｄａｍｐｉｎｇａｂｓｏｒｂｅｒ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｉｌｌｉｎｇｔｏｏｌ；ｄａｍｐｅｒ；ｃｈａｔｔｅｒ；ｃｕｔｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｓｔａｂｉｌｉｔｙ 振模糊控制系统，其试验结果表明：在不同的切削状 　引言 态下，该模糊控制系统均可以自适应地调整控制电 在薄壁钛合金的铣削中，尤其是深腔薄壁件的 压，减小切削系统的加速度响应，抑制车削颤振。被 加工，大悬伸量刀杆会造成机床—主轴—刀具系统 动控制是通过在系统中加入阻尼吸振部件来达到消 的刚性变差，加剧铣削工艺系统的振动，从而影响加 振减振的效果，由于这种阻尼吸振部件结构简单，制 工效率和加工质量。生产中需要应用阻尼刀具抑制 ＪｏｈｎＣ．Ｚｉｅｇ 作方便，成本低廉，从而得到广泛应用； 颤振，通过改善主轴—刀具系统的阻尼特性来提高 ［５］ ｅｒｔ等 在立铣刀的内部开出盲孔并放入不同数量 系统刚度，以达到较大的切削深度和较高的加工稳 大小一致的圆柱形阻尼芯，建立该阻尼芯的数学模 定性，常见的颤振控制方式有主动控制、半主动控制 型，并对比分析了安装该阻尼芯和未安装该阻尼芯 和被动控制三种［１］。主动控制是通过传感器检测 时系统的稳定性；杨毅青等［６］在盘铣刀内部设计了 系统某一状态量的变动，然后把与状态量同频率、同 阻尼器，