薄壁件非均匀余量铣削颤振稳定域分析与试验研究*
2021-05-06王开发
组合机床与自动化加工技术 2021年4期
王开发,吴 雁,郑 刚
(上海应用技术大学机械工程学院,上海 201418)
0 引言
整体叶轮作为动力推进器及环控系统的核心零、部件,被广泛地应用于航空航天、能源、船舶、军事、尖端医疗设备及高精机械装备领域。然而整体叶轮的加工过程却有加工变形、切削颤振等难点,制造过程中极易发生加工振动,使得表面加工质量难以保证。为降低铣削过程中产生的颤振,Ren J X等[1]基于刚度优化和材料去除工序优化的原则,对薄壁件采用非均匀余量设计和螺旋铣削工艺技术,大大提高了薄壁构件的刚度。但对于改善的螺旋铣削加工方式,编程要求高,而且对刀具磨损较大。Tian W等[2]基于薄壁工件的结构刚度和模态有限元分析,借助特征值灵敏度分析方法,确定并优化了半精加工薄壁工件的余量分布状态,实现了提高薄壁零件加工本身刚度的目标。但文中特征值灵敏度分析法中的模型修正问题未能得到很好解决,存在误差。Bolar G等[3]采用一组合理的切削参数,对铝合金AL 2024-T351进行了全因子34铣削试验。对实验数据进行线性回归处理,研究工艺参数对动态铣削力和加工精度的影响。文中的全因子试验在执行时复杂繁琐,试验过程较长。Wang C等[4]采用刚度变化(SV)方法对铣削颤振进行标称值附近刚度的调制,将经典时滞微分方程(DDE)替换为具有时变刚度项的时滞微分方程。采用半离散化方法(SDM)对不同SV条件下的稳定性进行了分析,试验证明了SV条件下的稳定区域大于传统条件下的稳定区域。……
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