[發明專利]一種柱形零件銑削抑振實現裝置及其銑削抑振方法

有效

• 申請號: 201810519331.4
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108747558B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 萬敏;原恒;張衛紅;黨學斌;李少恩
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B23Q11/00
• 分類號: B23Q11/00;B23C3/00;G06F17/50
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 金鳳

1.一種柱形零件銑削抑振實現裝置，包括內套筒、短螺栓、外套筒、質量阻尼塊、長螺栓、摩擦盤、柱形工件和基座，其特征在于：

內套筒的內徑與柱形工件的直徑相等，質量阻尼塊由圓柱形底座和圓筒組成，其中圓柱形底座的直徑大于圓筒的外徑，且質量阻尼塊的圓筒的內徑與內套筒的外徑相等，外套筒的內徑與質量阻尼塊圓筒的外徑相同，先將內套筒套進柱形工件，且柱形工件在內套筒上方的高度大于需要銑削的長度，然后將質量阻尼塊套在內套筒的外側，再將外套筒套在質量阻尼塊的圓筒外側，且外套筒與內套筒在同一高度，四根短螺栓穿過外套筒，固定內套筒和質量阻尼塊；

將柱形工件穿過摩擦盤的中孔后通過柱形零件銑削抑振實現裝置的基座固定在機床上，兩個長螺栓分別插入摩擦盤的螺孔，且兩根長螺栓的底部插在基座的盲孔中，調整兩根長螺栓控制摩擦盤進行上下移動，使摩擦盤上表面與質量阻尼塊的下表面接觸。

2.一種利用權利要求1所述柱形零件銑削抑振實現裝置的銑削抑振方法，其特征在于包括下述步驟：

步驟一、工件-阻尼器系統傳遞函數的實部G(iω)和虛部H(iω)為：

公式(1)中：其中，

m₀,c₀,k₀分別表示工件主導模態的質量，阻尼和剛度，m_d,c_d,k_d分別表示阻尼器主導模態的質量，阻尼和剛度；

步驟二、銑削極限切深a_lim為：

其中：N為刀具齒數，K_t為切向切削力系數，Γ_R和Γ_I為加工系數；

步驟三、將步驟一得到的傳遞函數的實部和虛部帶入步驟二的極限切深，確定目標函數p為：

步驟四、將柱形工件裝夾固定在機床上，使用力錘和加速度傳感器與其配套設備對柱形工件進行模態測試，得到工件傳遞函數，確定步驟一中的工件模態參數m₀,ω₀,ξ₀，通過步驟一的公式計算可得m₀,c₀,k₀；

步驟五、稱量得到柱形零件銑削抑振實現裝置的質量阻尼塊的質量，并作為阻尼器主導模態的質量m_d，確定步驟一中的質量比u；

步驟六、選定加工參數：徑向切深，徑向切削力系數和順逆銑方式，采用Altintas提出的零階穩定性預測方法，確定步驟二中的系數Γ_R和Γ_I；

步驟七：根據公式(3)使用Minimax算法，即可得到阻尼器的頻率ω_d和阻尼比ξ_d；

步驟八：調節可調式質量阻尼器的頻率和阻尼比為步驟七得到的頻率ω_d和阻尼比ξ_d，即可實現銑削抑振。