车削深度对车刀三向振动频域特性影响的试验设计(3)
1.2研究现状
邵明辉[1]等人通过试验研究得出刀具振动响应是个时变的过程，在相同的车削参数下，刀具振动响应的频率密度响应的功率曲线成正弦分布。且随着去除材料的增加，刀具的频率曲线成下降趋势。宋志鹏[2]等人利用高速切削振动试验提出引起高速切削加工振动的主要因素,并对高速加工系统各部位控制的特点,提出了几个主动控高速加工振动的控制策略及改进技术途径。林海波[3]等人通过试验建立一种基于超磁致伸缩执行器的减振装置车削振动控制系统有利于减少刀具振动。王立[4]通过试验提出刀具正确装夹及刀具角度的正确刃磨可以避免振动的产生,防止刀具损坏,提高工件精度及表面质量的结论。郭丹枫[5] 向我们展示了如何利用汉宁窗进行FIR数字滤波器设计及采用傅立叶快速分裂基算法对振动信号进行频域分析。张建国[6]一行人认为采用较大的切削深度和进给速度时，材料去除越多振动越大。宋长生,安文举[7] 认为降低切削力到最小，使用锋利的到刀片都可以减少刀具的振动。李顺才[8] 等人进行了时变特性研究的试验车，自振频率时变曲线的振幅明显受车削深度的影响。孟华[9]等人认为车削深度的增加，刀具振动的功率谱密度值不是单调增加的，是先增加然后减少的，并且存在一个临界值，它会影响刀具的振动。张明强[10] 结合了国内外的研究理论强调了针对细长轴车削产生的振动进行控制成为提高加工质量的关键。李沪曾,于信汇,呙清强[11]通过介绍Runge-Kutta 方法可以求解机床仿真车削振动的公式和算法。周晓勤[12]研究的是时变主轴转速对再生切削系统动态响应的影响，找到了其响应频率，相继两转切削间的相移和活动率等参数对主轴转数依赖的一些新情况。李晓刚[13]运用仿真技术，得出了易损零件随机振动加速度响应的幅值频谱和功率谱密度。贾春扬[14]建议选用切削锋利的刀片来减少车削力，并且避免选用相当于刀尖圆弧半径的背吃刀量都可以减少刀具的振动。任中全,郭世伟,何万库[14]指出实际工程中的振动系统是具有连续分布参数的系统,它们可通过适当的方法,将分布的质量及分布的弹性和阻尼简化为有限个集中质量及有限个无质量的弹簧和阻尼器,使连续系统化为有限多自由度的离散振动系统。谢新伟[18]等介绍了细长轴的常见振动理论和在主车削力作用下细长轴的动特性。然后通过有限元法仿真了细长轴振动的模态特性。通过比较分析, 从理论上证实了减少径向振型的振幅可以利用浮动跟刀架,浮动和刀架能有效地补偿控制振动, 从而明显地减小细长轴的加工误差。李康举,刘永贤[19]通过理论分析和切削振动正交试验，得到影响铣削加工振动的主要因素为主轴转速、轴向切削深度、进给速度和径向切削深度四个参量。李顺才,张彬彬,刘玉庆[20]利用振动信号分析仪及加速度传感器，通过锤击法得到了加工系统在铣削前后的固有频率；测试了数控铣床在不同主轴转速的铣削过程中工件的振动响应，得到了工件振动加速度信号的时域曲线及自功率谱密度曲线。
前人的试验研究对我的研究有很重要的借鉴意义，借助他们的结论能让我更加准确的朝研究目的前进。
1.3研究内容
切削深度会因为工件的加工余量、形状、刚性及刀具的刚性而改变。刀具寿命受到车削深度的改变影响较小。切削深度过小时,刀具只能切削到工件表面的硬化层,使得刀具的寿命减少.当工件表面具有硬化的氧化层时,可以在机床允许的功率范围内挑选尽量大的切削深度,来减少刀尖只切削工件的表面硬化层的情况,造成刀具寿命的减少和刀具的损坏。这是需要我们必须找到最佳的切削深度来减少刀具的磨损。我们采用的是横向进刀的车削方法，我们将车削深度设定为为0.3,0.5,0.8mm三种。车削长度分别取了长度为40,80.120,160四种铝制棒，主轴的转速分别为800,1200,1600,2000r/m四种转速，进行48组试验，为保证准确性，每组试验进行2组试验，当然这只是其中的一种刀具，总共需要进行3大组试验，分别为新刀，中等磨损刀具，严重磨损刀具。
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