机械加工颤振的分析与对策PDF电子书下载

目录 1

第一章 机械加工中的各种颤振 1

1.1重切削中的颤振 1

1.2精加工中的颤振 2

1.3自激振动和强迫振动的混合型颤振 4

1.4切屑形成的周期性引起的颤振 5

1.5精密外圆磨削中的颤振 6

1.6内圆磨削中的颤振 8

2.1.1再生效应的原理 11

2.1再生效应 11

第二章 再生颤振的机理 11

2.1.2再生效应的公式 12

2.1.3再生效应的图形 14

2.2机械结构的动态特性 14

2.2.1振动特性 14

2.2.2振动特性的测定 15

2.2.3传递函数的基本概念 16

2.2.4传递函数的图形 17

2.3.1稳定性的判别 20

2.3稳定性极限 20

2.3.2稳定性极限图 21

2.3.3最大负实数部分 22

2.3.4振痕的旋向 23

2.4通常切削中的再生效应 23

2.4.1重迭系数 23

2.4.2通常切削过程的传递函数 25

第三章 切削过程动态特性的实测 29

3.1随内调制波而来的交变切削力 29

3.2用切削试验对动刚度等参数的测定 31

3.2.1测定原理 32

3.2.2试验方法 33

3.2.3测定动刚度的实例 34

3.2.4动态切削力系数的测定结果 35

3.2.5内调制波虚数部分效应的测定结果 36

3.2.6再生颤振的低速稳定性效应 37

3.2.7刀瘤形成对再生颤振的抑制 38

3.2.8切削试验的结论 39

3.3内调制波造成的刀刃力和后面力的变动 39

3.3.1刀刃力及后面力变动的机理 40

3.3.2后面干涉的影响 42

3.3.3刀具磨损的影响 43

3.4再生颤振的现象 46

第四章 非再生颤振的机理 48

4.1位移干扰型强迫颤振及混合型颤振 48

4.1.1位移干扰型强迫颤振的理论 48

4.1.2位移干扰型强迫颤振的试验证明 50

4.1.3空运转时的振动引起强迫颤振的理论 52

4.2断续切削时的颤振 54

4.1.4位移干扰型强迫颤振的现象 54

4.2.1端面铣削时再生颤振的机理 55

4.2.2断续切削引起的强迫颤振 58

4.2.3断续切削时颤振的现象 61

4.3切屑形成的周期性引起的颤振 61

4.3.1概述 61

4.3.2切削黄铜时产生颤振的试验 62

4.4摩擦型颤振 67

4.4.1产生摩擦型颤振的理论 67

4.4.2下降特性的测定方法 69

4.4.3摩擦型颤振的现象 70

4.5颤振的种类及其特征 71

第五章 颤振的判别与处理 73

5.1切削加工中颤振的判别方法 73

5.2判别与处理颤振的实例 76

5.2.1研究的对象和产生颤振的情况 76

5.2.2判别方法、试验装置和器材 77

5.2.3试验结果 78

5.2.4判别试验的结论及改进方案的制订 83

5.2.5装有吸振器的刀架滑柱的效果 84

5.2.6对判别与处理颤振实例的总结 85

第六章 研究颤振的测试装置 87

6.1振动的测定装置 87

6.1.1测定加速度的传感器 87

6.1.2测定振动速度的传感器 88

6.1.3测定相对位移的传感器 89

6.2交变力的测定装置 89

6.2.1电阻应变片式力传感器 89

6.2.2压电式力传感器 89

6.3.4笔录示波仪 90

6.3.3电磁示波仪 90

6.3观察及记录装置 90

6.3.2数据记录仪 90

6.3.1同步示波仪 90

6.4频率分析装置 91

6.4.1频率分析的原理 91

6.4.2带通滤波器及实时分析仪 93

6.4.3回转周期测定装置 94

6.5激振试验装置 94

6.5.1激振器 95

6.5.2传递函数分析装置 96

6.5.3频率计数器 97

6.5.4数字电压表 99

6.5.5振型测量仪 99

第七章 机床的结构分析——分析计算的原理 101

7.1结构分析的目的和功能 101

7.2结构分析的原理（集中参数模型） 102

7.2.1刚度矩阵 104

7.2.2刚度矩阵的合成 105

7.2.3质量矩阵 108

7.2.5振动方程式 110

7.2.4静态变形 110

7.2.6特征值问题 111

7.2.7频率响应的逐次计算 113

7.3近似度较好的结构分析法 114

7.3.1分布质量直杆模型 115

7.3.2有限元模型 118

7.3.3动刚度合成法的原理 121

8.1最优化设计的原理 124

8.1.1模态柔度 124

第八章 结构的最优化 124

8.1.2利用能量分布改进设计的要点 126

8.2结构分析的应用实例——立式车床的分析 128

8.2.1分析对象及其理论模型 128

8.2.2分析结果 130

8.2.3对切削点处动刚度的评价 131

8.3最优化设计的应用实例——修整装置的改进设计 132

8.3.1分析用的理论模型和激振试验的方法 132

8.3.2试验和分析计算的结果 133

8.3.3改进设计的效果 136

第九章 机床的安装方法和基础的振动特性 138

9.1基础和安装方法 138

9.1.1基础 138

9.1.2安装方法 139

9.2基础和安装方法对机床动态特性的影响 139

9.2.1研究方法 139

9.2.2低频共振模的理论模型分析法 140

9.2.3低频共振模的模型试验分析法 142

9.2.4实际机床低频共振模的测定 143

9.2.5基础共振模和动态地基系数的测定 144

9.2.6安装构件刚度的推算 146

9.2.7有关的结论 148

9.3安装方法的选择 148

9.3.1强迫振动对加工精度的影响 148

9.3.2弹性安装的效果 149

9.3.3精密加工机床安装方法的选择原则 150

10.1变速切削的理论分析 152

10.1.1从能量平衡来看再生颤振的产生机理 152

第十章 用变速切削抑制再生颤振 152

10.1.2变动主轴转速时的能量转换 153

10.1.3用简化的理论模型模拟的结果 153

10.2变速切削法的基本试验 155

10.2.1试验装置及试验方法 155

10.2.2试验结果 156

10.3与其他控制方法抑制颤振的比较 159

10.3.1以前试用过的各种控制方法的缺点 159

10.4.1六角车床加工 160

10.4变速切削法的实用性探讨 160

10.3.2变速切削法的结论和优点 160

10.4.2钢工件的精镗加工 161

10.4.3钢工件的粗镗加工 163

10.4.4铸铁工件的镗孔加工（第一例） 164

10.4.5铸铁工件的镗孔加工（第二例） 165

10.4.6车床的镗孔加工 166

10.4.7立式车床加工 166

10.4.8探讨性结论 167

参考文献 169