超声椭圆振动铣削钛合金的稳定性研究

来源 :河南理工大学学报(自然科学版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanxlm
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为了实现无颤振铣削钛合金材料,采用超声椭圆振动铣削的加工方法并进行稳定性分析。由于超声椭圆振动铣削呈现出更高频次的断续加工特性,为了求出真实的瞬态切厚,根据仿真分析超声椭圆振动铣削的刀尖轨迹,提出坐标法建立窗口函数预判求解刀齿的瞬时切厚。利用非线性周期函数的线性化理论,建立超声椭圆振动铣削的动力学模型,通过全离散法求解动力学模型,利用Floquet 定理获得不同转速所对应的临界切深,构建超声椭圆振动铣削和普通铣削系统的稳定性预测曲线,并通过颤振试验进行验证和分析。结果表明:随着转速增加,超声椭圆振动铣削系统的轴向切深极限值和稳定性区域在不断增加;当转速小于3 000 r/min时,超声椭圆振动铣削无颤振加工的轴向切深极限值比普通铣削提高了50%。数值仿真结果与试验结果较好吻合,验证了理论模型和预测稳定性曲线是有效和可靠的。
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