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大螺距螺纹作为汽车覆盖件、核电件等重型设备的关键加工零部件,起着传递扭矩和精度的作用。车削大螺距螺纹过程中机床、刀具和工件所产生的振动,引起刀-工切削接触关系不断发生变化,使切削过程处于不稳定状态,直接影响螺纹加工质量和加工效率。 本文在黑龙江省科技攻关项目“高品质大螺距螺纹高效切削技术GC13A404”支持下,研究大螺距螺纹车削稳定性判据,建立了瞬态切削力模型,提出了大螺距螺纹车削振动特性识别与评价方法,通过车削实验,揭示了大螺距外螺纹与内螺纹车削振动特性,并利用瞬态切削力对大螺距螺纹车削稳定性进行分析与评价。 针对大螺距螺纹车削系统激励组成复杂多变、车削稳定性差这一问题,对大螺距螺纹车削工艺系统进行分析,对车削系统激励组成进行研究,提出了大螺距螺纹车削系统稳定性评价方法;通过对大螺距螺纹加工过程中刀-工接触关系分析,研究振动作用下瞬态切削力变化特性,为揭示出振动对于瞬态切削力的影响机制提供有效依据,并进行了大螺距螺纹车削实验对振动作用下瞬态切削力模型进行验证。 针对大螺距螺纹车削工艺系统的振动激励组成复杂多变及其振动存在多变性这一问题,依据车削系统的组成,对车削大螺距螺纹振动测试方法进行研究,通过对振动信号的分析,提出了车削大螺距螺纹振动特性的识别与评价方法,实现了对大螺距螺纹车削系统振动特性的识别,进行大螺距螺纹车削实验对该识别与评价方法进行验证。 针对大螺距螺纹车削振动特性的模糊性和不确定性这一问题,分别对车削大螺距内、外螺纹进行实验方案设计,通过对多种工况条件下车削大螺距螺纹的振动特性试验研究,采用单因素对比分析法,揭示了加工过程中系统振动特性和刀具所受瞬态切削力对工艺条件的响应特性,为大螺距螺纹车削稳定性的评价与控制提供了有效依据。