机床再制造中的颤振及其抑制方法

简介：
本研究探讨了在机床再制造过程中常见的颤振现象，并提出了一系列有效的抑制策略，以提高加工精度和效率。 机床再生颤振是由于加工过程中的切削力与工件结构变形之间的不稳定相互作用所导致的现象，严重影响了生产效率和产品质量。这种现象会导致过度的切割力量、刀具磨损或损坏，并产生表面质量不合格的产品。 造成这一问题的主要原因在于当切削工具接触并加工工件时，会产生显著的结构变形，进而影响到切屑厚度以及加工作用力的变化。在特定的切削条件下，这将导致一个闭环自激励系统的不稳定状态，从而引发再生颤振现象的发生。 为了更深入地理解机床再生颤振的问题，并采取有效的措施来控制它，我们可以构建精确反映部件结构和加工过程的模型并借助稳定性图进行设计分析。根据这个图表，在工艺参数位于稳定分界线之上的情况下会产生颤振；而如果这些参数处于该界限之下，则不会出现颤振现象。 除了通过调整进给量以外，还可以利用有限切削深度的概念来描述机床再生颤振的工作原理及其极限值。我们可以使用公式（1）计算出这一数值： dlim = ∧R2P (1 + k2) 其中∧R代表在特定振动频率ωc处结构传递函数g(jωc)实部的倒数；∧1是该位置虚部的倒数。 另外，通过绘制端铣加工示意图可以帮助我们更直观地理解机床再生颤振的工作机制。在这种类型的切削过程中，刀具上的多个齿会同时与工件接触，在没有结构振动的情况下，进给量将随着主轴旋转而自然变化，并且每个新进入的齿都会遵循一定的角度函数来完成相应的加工过程。 总之，机床再生颤振是一个复杂的系统问题，它涉及到机械加工和材料变形之间的动态相互作用。为了有效控制这一现象并提高生产效率与产品质量，我们需要深入研究其机理并开发出更加有效的抑制方法。