国内外对车削振动的研究主要集中在车削颤振对工件性能的影响。所谓车削颤振就是 刀具和工件间发生强烈的振动,不仅影响工件加工质量,而且损耗刀具的使用寿命。国内 外学者对车削振动也进行了很多必要的研究。Tobias、曹新民等[4-5]指出车床振动可划分为 三类:自由振动、强迫振动和自激振动。据估算,该三类振动所占比例分别是 5%,30% 和 65%。自由振动,即振动系统平衡被破坏,依靠弹性力来支持系统的振动;强迫振动, 即受持续的外界周期性干扰力作用,被迫发生的振动;自激振动,即因为系统本身特性激 励所致,对加工系统影响也最大,而颤振就属于自激振动。自由振动可很快衰退,对车床加工影响比较小,因为自由振动是由车削力的突然改变或其他外力引起的,容易识别并消 除。Quintana 和 Ciurana[6]阐明了颤振的产生机理,总结了颤振的检测方法。
梁益华[7]建立细长轴系统的振动模型和偏微分方程,求解出细长轴系统的振型函数:72677
其中,Xi(x)表示第 i 阶振型函数在一固定时间轴上各点的相对振动形态;Yi(t)表示轴上某一 固定点随时间的变化规律,分析研究了对振动系统有影响的车刀主偏角、前角、车削速度。 楚淑玲等[8-10]分析了车削加工中振动的形成原因,并从工艺系统角度提出了控制振动的有 效措施。孟华等[11]利用 QLVC-ZSA1 振动信号分析仪和加速度传感器论文网,对车削刀具的振动 响应进行测试及研究,得到振动信号的时域曲线和自功率谱密度曲线。结果表明:刀具的 振动响应随车削的进行不断变化。韩贤国等[12]针对工件三维车削力的动态作用,建立振动 力学模型,使用 Matlab 软件对运动方程进行数值求解,得到在不同车削条件下轴的振动响 应。计算结果显示,对工件振动影响最大的是主车削力。该振动力学模型可以提供车削加 工振动预报、优化加工用量。