切屑形态对刀具振动特性影响规律研究

摘要

切削振动对表面质量和刀具磨损均有不利影响，切削加工过程中影响切削振动的因素包括工件材料，切削用量，机床结构，刀具，外部环境等，系统中各部分的振动最终会体现在刀具和工件的相对振动上，试验表明切屑形态对切削振动的影响明显，研究高速加工中的切屑形态变化对切削振动的影响，有助于丰富切削理论，并为优化切削加工参数提供依据。
　　本文针对钛合金进行干式车削试验，通过单因素分析、正交分析等研究方法，研究了切削形态对切削振动的影响规律以及切削力与切削振动的关系，切削振动与表面粗糙度的关系，主要研究内容和结论如下：
　　（1）研究了TC4、TA15和TA2在不同切削用量下的切削形态变化，研究结果表明切削速度，进给量，背吃刀量越大，切屑的锯齿化程度和步距越大，速度越大锯齿频率越大，进给量和背吃刀量越大，锯齿频率越小，相同切削用量下锯齿化程度顺序为TC4>TA15>TA2。
　　（2）研究了切削用量对切削振动的影响以及切削力与切削振动的关系，研究结果表明进给量和背吃刀量越大，切削振动加速度越大，随着切削速度的上升，切削振动加速度的变化趋势为先上升再下降然后又上升，切削速度变化时切削力与切削振动加速度的变化规律不同，进给量与背吃刀量变化时切削力与切削振动加速度的变化规律相同。
　　（3）研究了TA15和TC4切屑形态对切削振动频谱和小波能谱的影响，在切削速度低于77.4m/min时切屑形态近似带状，对切削振动全频域的加速度和小波能量影响都很小，大于等于77.4m/min时切屑形态为锯齿形切屑，对切削振动高频部分加速度和小波能量影响较大，对低频部分影响较小。

目录

声明

第1章 绪论

1.1选题背景与研究意义

1.2高速切削背景及其优点

1.3切屑形态分类

1.4锯齿形切屑形成机理及影响因素

1.5切削振动的分类及其危害

1.6切削振动信号处理方法

1.7切削振动的国内外研究现状

1.8课题来源及主要研究内容

第2章 试验与数据采集

2.1车削试验

2.2切削振动与切削力测试

2.3表面粗糙度测量

第3章 切屑形态的试验研究

3.1切削用量改变对锯齿形切屑锯齿化程度的影响

3.2锯齿形切屑步距变化分析

3.3锯齿形切屑锯齿频率变化分析

3.4绝热剪切敏感性公式计算

3.3本章小结

第4章 切削振动影响因素分析

4.1切削振动信号处理方法

4.2切削用量对切削振动加速度的影响

4.3切削振动的正交试验分析

4.4切削力与切削振动的关系

4.5本章小结

第5章 切屑形态对切削振动的影响

5.1切屑形态对切削振动加速度的影响

5.2切削用量变化时切屑形态对TA15频谱的影响

5.3不同材料的切屑形态对频谱的影响

5.4切屑形态对小波能量的影响

5.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果

致谢