“S”形檢驗(yàn)試件數(shù)控側(cè)銑振動(dòng)分析及加工表面質(zhì)量研究.pdf

1、目前，在航空航天領(lǐng)域?yàn)榻档惋w行器的總重量采用了大量的薄壁結(jié)構(gòu)件。由于薄壁件具有形狀復(fù)雜、材料去除量大、相對(duì)剛度弱等特點(diǎn)，在加工中容易產(chǎn)生變形、振動(dòng)等問(wèn)題，致使加工難度大、加工質(zhì)量較差。因此，對(duì)航空薄壁件加工表面質(zhì)量等問(wèn)題的研究顯得尤為重要。
　　“S”形檢驗(yàn)試件是由中航工業(yè)成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）公司提出的一種用于檢驗(yàn)五軸數(shù)控機(jī)床加工性能的試件，它具有薄壁、變曲率和開(kāi)閉角轉(zhuǎn)換等特點(diǎn)。本文運(yùn)用有限元分析、加工系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模等方法，研究了

2、數(shù)控加工“S”形檢驗(yàn)試件過(guò)程中的變形、系統(tǒng)振動(dòng)及表面質(zhì)量問(wèn)題。主要內(nèi)容有：
　　1．“S”形檢驗(yàn)試件靜態(tài)變形、法向剛度及模態(tài)參數(shù)計(jì)算。運(yùn)用有限元軟件ANSYS計(jì)算“S”形檢驗(yàn)試件的法向剛度、靜態(tài)變形和模態(tài)，并通過(guò)敲擊實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模態(tài)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　2．不同運(yùn)動(dòng)姿態(tài)下機(jī)床綜合剛度及振動(dòng)分析。運(yùn)用多體動(dòng)力學(xué)等理論計(jì)算加工“S”形檢驗(yàn)試件過(guò)程中，機(jī)床在不同加工姿態(tài)下沿“S”形檢驗(yàn)試件曲面法向的綜合剛度。通過(guò)建立工件、機(jī)床振動(dòng)模

3、型，得到振動(dòng)幅值與工件剛度、機(jī)床綜合剛度的函數(shù)關(guān)系。
　　3．工件表面波紋度研究。通過(guò)機(jī)床加工系統(tǒng)的自激振動(dòng)分析，研究振動(dòng)頻率成分以及振動(dòng)頻率對(duì)表面波紋度的影響機(jī)理。
　　4．工件表面質(zhì)量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。分別進(jìn)行表面波紋度測(cè)量實(shí)驗(yàn)、表面微觀顯示實(shí)驗(yàn)和形面誤差測(cè)量實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析結(jié)果的對(duì)比，對(duì)理論研究進(jìn)行驗(yàn)證。
　　通過(guò)以上研究?jī)?nèi)容，本文得到了“S”形檢驗(yàn)試件和機(jī)床系統(tǒng)的振動(dòng)特性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，明確了重要因素對(duì)工件