【摘 要】
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车削颤振是金属切削加工过程中极有危害的现象,它是金属切削过程中刀)具与工件之间产生的一种十分强烈的相对振动,是一种严重影响加工表面质量的自激振动,车削颤振严重地制约了切削加工的效率和加工精度。国内外学者对颤振的形成机理、颤振监测以及颤振控制均做出了深入的研究,尤其是在颤振控制方面采用了多种方式来对颤振进行抑制,像变参数切削、增大加床刚度和阻尼等一系列措施。超声振动车削是一种复合加工方式,对车削颤振
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车削颤振是金属切削加工过程中极有危害的现象,它是金属切削过程中刀)具与工件之间产生的一种十分强烈的相对振动,是一种严重影响加工表面质量的自激振动,车削颤振严重地制约了切削加工的效率和加工精度。国内外学者对颤振的形成机理、颤振监测以及颤振控制均做出了深入的研究,尤其是在颤振控制方面采用了多种方式来对颤振进行抑制,像变参数切削、增大加床刚度和阻尼等一系列措施。超声振动车削是一种复合加工方式,对车削颤振的抑制具有一定效果,本文将采用超声振动车削来研究超声振动对车削颤振稳定性的影响。论文的主要研究内容如下:（1）建立了单自由度再生型车削颤振系统动力学模型,最终得到了极限切宽的表达式,并绘制了车削颤振稳定性叶瓣图,并对影响车削颤振稳定性的因素进行对比分析。又根据得到的系统动力学方程建立了 MATLAB/SIMULINK仿真平台,对车削加工进行时域仿真分析。（2）对超声振动车削加工的原理及特性进行分析介绍,分析了其独特的断续切削特性。根据这一特性,研究引入超声振动后对系统摄入能量的影响,并分别对影响净切削比的因素进行分析。（3）对超声振动车削刀架系统进行有限元分析,得到其固有频率及模态振型。再对引入超声振动后的刀架系统进行模态分析,研究超声振动对刀架系统固有频率及振型的影响,并分析固有频率的变化对车削颤振稳定性的作用效果。（4）搭建车削振动实验平台,在半精加工范围内对304奥氏体不锈钢进行车削振动实验,在不同切削状态下,对比普通车削进行超声振动车削实验,采集刀尖处加速度信号进行频域分析和工件表面形貌及粗糙度分析,确定了颤振主体以及研究了超声振动对车削颤振稳定性作用效果,同时分析了不同切削用量及超声振动参数下对于作用效果的影响,验证了超声振动对车削颤振稳定性的影响理论。（5）最后对45钢进行了同样的车削振动实验,研究了多种切削条件下超声振动对车削颤振稳定性的影响,得到了相同的作用效果。
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