低频振动钻削钛合金板的非线性分析与应用

• 作者: 侯书军 裴腾飞 李慨 曲云霞 李坤 李凯
• 来源期刊: 振动、测试与诊断
• 关键词: 振动钻孔 非线性振动 断屑 轴向钻削力 钻削动力学
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 370-376
• 页数: 7页
• 分类号: TH161|TH142.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2021.02.023

摘要

钛合金具有比强度高、比刚度高且塑性强等优异特性,这些特点为高精度的制孔作业带来了很大挑战.针对此问题,搭建了振动钻孔试验台,通过对钛合金的振动钻孔动力学试验发现该系统具有明显的硬弹簧特性的非线性振动特征;通过动力学建模与实验参数估计获得了该系统的关键动力学参数和动力学模型;对该动力学模型进行了近共振情况下的非线性平均分析,求得平均方程并得到幅频特性与实测结果定性一致,证明了所建动力学模型的正确性;利用该系统的非线性特性,近共振运行,在较低激励下获得了较大幅度的稳态振动,实现了稳定高效的振动断屑和钻孔作业.结果表明,通过恰当的动力学设计,巧妙利用切削过程的非线性可以使振动钻孔过程更平稳、功耗更低而且孔质量更好.