单点金刚石车削中刀具—工件相对振动的研究

在纳米级车削表面形成中刀具和工件间的相对振动为主要影响因素之一。现有相对振动的研究方法包括谱分析法、直接测量法和切削力分析法,均不能同时满足真实反映切削过程中的相对振动和很好地预测表面粗糙度的要求,致使纳米级表面粗糙度的预测精度较低。针对上述问题,通过分析和提取单点金刚石车削已加工表面轮廓数据、定义等效振幅的概念和计算方法,提出一种新的刀具和工件间的相对振动提取和检测方法用于预测表面粗糙度。分析结果表明实际加工中的相对振动不是恒定的,它主要受主轴转速和材料特性的影响,其中加工非均质材料时的相对振动取决于夹杂相的尺度及刀具和工件间接触长度的相对大小且大于加工均质材料时的相对振动。最后通过预测表面粗糙度来验证提出的检测方法,较高的预测精度说明该方法可得到更接近于真实情况的相对振动信息。