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描述车削颤振过程的数学模型

本文从车削的特点出发。根据颤振理论,分析了三维动态车削中影响颤振的主要因素,提出了描述车削颤振的适应性建模方  (本文共5页) 阅读全文>>

北京工业大学
北京工业大学

电流变材料在车削颤振抑制中的应用及理论研究

机械制造过程中的切削颤振是影响产品质量和妨碍工厂自动化的一个重要因素,对其进行在线监视和控制成为改善切削系统稳定性的一项关键性实用技术。本论文将电流变技术应用到车削颤振的控制中,取得了令人满意的效果。论文的主要工作如下:(1)针对细长轴工件切削加工中的切削振动特点,应用电流变材料设计了一种基于智能电流变液阻尼器的切削颤振抑制结构和一种基于电流变液双电极复合结构的颤振抑制装置。通过静加载实验和激振实验分别对它们在不同电场强度下的静态特性和动态特性进行了研究,建立了相关的理论模型,进行了颤振抑制的理论研究。在此基础上,将两种结构成功应用于不同电场强度,不同切削条件、不同工件材料下的细长轴工件的端面车削和切断加工颤振抑制,而且工件表面质量有很大改善,但相同条件下两种结构的实验结果不尽相同。(2)为了保证电流变液切削颤振抑制结构及装置的电控性能稳定,对电流变材料的成分选用、影响因素、稳定性和电流变效应等进行了实验和理论研究。开发了一种分...  (本文共164页) 本文目录 | 阅读全文>>

西华大学
西华大学

基于切削宽度的细长轴车削颤振研究

细长轴类零件被广泛应用于国防、交通、农业等领域,它在机器中起到连接和传动的重要作用,是一类不可或缺的零件。但在细长轴的车削加工过程中,整个工艺系统会产生颤振现象,将导致零件的加工精度难以保证,刀具及机床部件的使用寿命大大降低。这使得细长轴的切削加工成为了困扰工程师们长期以来的一个难点,加之人们对其精度要求越来越高,因此研究细长轴切削过程中的颤振并对颤振进行控制具有深远的意义。本文首先对细长轴切削过程的颤振机理进行了分析,确定了由位移延时引起的再生型颤振的数学模型。建立了该车削颤振状态的线性微分方程,对产生颤振的临界条件进行推导,得出了极限车削宽度与转速之间关系的稳定性区域图。通过设计出的切削颤振系统的Simulink仿真模型,对其进行时域仿真,得到切削系统在不同切削宽度、重叠系数、频率下的振幅变化,验证了理论分析的正确性。考虑到线性理论的局限性,运用非线性理论对细长轴的切削颤振进行了分析,对发生颤振不稳定状态以后的情况有了新的认...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

基于滑模控制的车削颤振主动控制方法研究

切削颤振是机械加工过程中机床、刀具和工件之间发生的一种剧烈的自激振动,是一种复杂的动态不稳定现象。切削颤振的产生不仅降低工件的表面质量和加工精度,影响加工效率,还会缩短机床部件和刀具的使用寿命,增大噪声,污染环境。随着现代制造业对于加工效率和加工精度日益增高的要求,有必要对切削颤振进行有效的控制。借助于现代控制理论及智能材料等技术的进步,切削颤振主动控制,包含控制装置和控制算法两部分,受到广泛关注并取得了一定的研究成果。但是,切削过程中存在的模型复杂、模型参数时变、系统状态难以测量以及控制装置中致动器呈现的非线性特征(输出能力受限、磁滞非线性)等难题,不仅增大了主动控制方法设计和实施的难度,而且会造成控制性能的下降甚至失效,给颤振主动控制的研究带来很大的挑战。滑模控制是一种非线性控制方法,对内部参数摄动和外部扰动具有很强的鲁棒性和较高的控制精度,非常适合应用在切削加工中。本论文结合国家“973”项目“高品质复杂零件智能制造基础研...  (本文共147页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
重庆大学

基于超磁致伸缩体的再生型外圆车削颤振抑制研究

随着机械加工朝着高精度、高效率的方向不断发展,人们对于机械加工中的振动进行了大量的研究,以期减小或消除振动,提高加工精度及效率。再生型切削颤振是一种自激振动,颤振会导致工件表面质量下降,加剧刀具及机床的磨损,产生大量噪声,降低生产率。本文以再生型颤振的机理研究为主要出发点,同时探讨了颤振的抑制问题,开展了以下的研究工作。首先,阐述了颤振研究背景及现状,交代了课题的来源及研究意义,通过这些工作了解了速度型颤振、模态耦合型颤振、再生型颤振的基本概念及研究颤振的基本方法、手段,给出了本文研究的基本内容。其次,研究建立了再生型切削颤振的简化模型,通过对简化模型的理论分析及MATLAB/Simulink仿真,获得了颤振稳定极限切深的瓣图及颤振的刀尖振动时域仿真型号及其相轨迹图,并对这些研究结果进行了分析。随后通过锤击法模态测试获得了再生型外圆车削颤振仿真所需的模态参数并完成了数值仿真,同时设计了外圆车削加工实验,加工后的工件表面发现了横向...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

《航空学报》1993年11期
航空学报

结构非线性颤振半主动控制的理论及实验研究

对结构非线性颤振的半主动控制即“颤振驯化”方案进行了理论及实验研究。以二无非线性颤振系统为对象,分析了半主动控制的原理及带有...  (本文共4页) 阅读全文>>

《湘潭大学自然科学学报》1990年01期
湘潭大学自然科学学报

颤振边界预测——状态空间模型和李雅普诺夫直接法的应用

本文提出从状态空间模型的能观性规范型出发,用Аяпунов直接法确定气弹模型的稳定性参数。按Аяпунов稳定性参数...  (本文共8页) 阅读全文>>