外圆车削TC4钛合金颤振稳定性极限预测

• 作者: 李绍朋 王利强 吕志杰
• 来源期刊: 机床与液压
• 关键词: 再生型颤振 动力学建模 参数识别 时域分析 粗糙度 稳定性叶瓣图
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 试验与研究|TEST & RESEARCH
• 页码范围: 12-18
• 页数: 7页
• 分类号: TH161.14
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2021.12.003

摘要

外圆车削加工TC4钛合金过程中,再生型颤振会在工件表面留下不规则的振纹,严重影响了钛合金的表面加工质量.考虑外圆车削动力学参数的影响,建立了外圆车削TC4钛合金再生型颤振动力学模型.在KDN数控车床上进行动力学参数识别试验,将试验结果代入所建模型解析解中,利用MATLAB软件绘制外圆车削稳定性叶瓣图并得到外圆车削加工TC4钛合金的极限切削深度为0.5532 mm.进行外圆车削试验,对试验结果进行时域分析以及粗糙度分析.试验结果表明:当切削深度小于0.5532 mm时,无论转速取何值,车削都相对稳定;当切削深度大于0.5532 mm,但与转速构成的点位于叶瓣图曲线下方时,其振幅平均值、粗糙度较小,与前者相差不大,车削稳定;当切削深度与转速构成的点位于叶瓣图曲线上方时,与叶瓣图曲线下方相同转速的点对比,其振幅平均值增大了1倍左右,粗糙度值增大了31％左右,车削不稳定.试验分析结果验证了所绘稳定性叶瓣图的可靠性,对实际加工具有一定的指导意义.