摘要：刀具振动是影响车削加工效率和零件质量的重要因素。考虑外圆车削加工过程中刀具的动态特性，建立了三自由度刀具的动力学模型，理论分析了模型的振动方程，在此基础上借助了MATLAB/simulink对刀具开始接触工件至稳定阶段刀具振动的瞬态响应进行了仿真研究。通过试验搭建振动测试平台，对刀具切削过程响应进行记录，与三自由度外圆车削振动力学模型的响应结果对比，验证了其正确性，研究结果表明：在一阶固有频率下，刀具切向上振动最大，轴向上次之，径向上最小;为今后刀具振动提供参考。

关键词：刀具振动;动力学模型;MATLAB;振动响应

引言

在车削加工过程中，振动会使工件和刀具的位置发生相对的改变，这些振动如果不加以抑制会极大影响车削的加工精度和效率，我们需要对振动进行动态响应的分析，研究刀具的运动特征物理量，对物理量进行动态的变化达到减少振动带来的不利因素。这就需要对振动系统进行仿真研究，采用计算机仿真方法对振动系统的动态特性进行分析研究，能测试和预计其结果，随后对产品进行改进，大大提高了生产率。

本文采用MATLAB/Simulink软件普通车床外圆车削加工过程中刀具-工件系统的振动进行了研究。考虑刀具的动态特性，首先建立了三自由度外圆车削颤振的动力学模型，对刀具开始接触工件至稳定切削这一过渡阶段刀具振动的瞬态响应进行了仿真研究，通过试验搭建振动测试平台，对刀具切削过程响应进行记录，与三自由度外圆车削振动力学模型的响应结果对比，验证了其正确性，该过程对刀具振动建立动力学模型分析提供参考。……