基于隐式Adams方法的螺旋曲面铣削系统稳定性预测研究

针对螺杆转子铣削过程中的铣削系统稳定性进行研究。首先通过模态试验获取刀具的模态参数。其次,根据盘铣刀铣削螺杆转子曲面原理建立三自由度铣削力模型和以线性时滞微分方程表示再生型颤振影响的铣削加工动力学模型,并对刀齿铣削周期进行离散。然后,提出基于隐式Adams对螺旋曲面铣削系统稳定性进行预测的方法,在利用隐式Adams方法对动力学方程进行数值求解的基础上,依据Floquet理论判断系统的稳定性,获得螺旋曲面铣削系统的稳定性叶瓣图。最终,根据稳定性叶瓣图选取加工参数进行试验,验证隐式Adams方法在螺旋曲面铣削系统的适用性。试验结果表明:数值求解结果与试验结果吻合程度较高,即采用的隐式Adams方法适用于螺旋曲面铣削系统的稳定性预测。

盘铣刀装配状态下的动态特性分析研究

以螺旋槽专用数控机床使用的盘铣刀为研究对象,分析螺旋曲面铣削系统的动态特性。首先建立盘铣刀及主轴的三维模型,通过有限元仿真软件对盘铣刀在装配状态下进行模态分析,进而计算出盘铣刀装配状态下的固有频率和对应的模态振型;之后通过谐响应分析得出盘铣刀在装配状态下容易发生共振的频率主要集中的位置。此研究结果对盘铣刀振动特性的分析具有重要的指导意义。