王成安, 王海雄, 潘祖吉, 黄增祥

(桂林理工大学 机械与控制工程学院, 广西 桂林 541006)

0 引 言

在切削过程中, 切削刀具与被切削工件之间因振动会产生频率和能量的改变, 频率反映了振动的快慢, 能量峰值反映振动的大小。在确保切削时刀具不发生断裂的情况下, 振动会使得工件形貌呈现振痕, 影响加工质量, 导致刀具磨损, 严重时将会产生刀具剧烈磨损甚至刀具断裂[1]。振动还会导致刀具受到除切削力外的冲击力, 强烈的振动冲击往往也会使刀具断裂, 导致加工不能正常完成, 所以对数控铣削加工振动频率和能量开展研究非常有意义。

目前， 对切削的研究主要包括振动的影响因素和调节振动以改善加工表面质量。崔政等[2]通过正交试验的方法研究切削参数的影响, 采集x、y、z3个方向的切削力信号和切削振动信号, 通过方差分析、贡献率计算和相关分析, 刀具背吃刀量对主切削方向的力和进给方向的力影响最大, 进给量对 3个方向在切削时振动影响最大, 切削速度对切削力和切削振动影响最小。张军等[3]通过精切削加工实验分别研究振动频率、 主轴转速频率和刀具半径尺寸等参数对工件表面质量的影响, 结果表明振动频率、 主轴转速频率的比值对表面质量有决定性作用, 并提出通过改变主轴转速来调节振动频率和主轴转速频率达到一个目标值, 从而得到高质量的加工表面。

在数控铣削加工过程中, 主轴转速、 进给速度和切削深度是最为重要的工艺参数, 当这3个参数的设定值发生变化, 会引起加工过程的振动频率和振动能量发生变化。……