【正文】 4階處變化最小。諧響應(yīng)分析使設(shè)計人員能預(yù)測結(jié)構(gòu)的持續(xù)動力特性，從而使設(shè)計人員能夠驗證其設(shè)計能否成功的克服共振，疲勞及其他受迫振動引起的有害結(jié)果。幅值是載荷的最大值，相位角是時間的度量，它表示載荷是滯后還是超前參考值。，142HZ。當(dāng)forcing frequency range指定為0到20時 0到20HZ時振幅頻率曲線當(dāng)forcing frequency range在20到200之間時 X方向振幅頻率曲線 Y方向振幅頻率曲線 Z方向振幅頻率曲線 74HZ對應(yīng)的綜合位移云圖由上面四個圖可知，TC4薄壁回轉(zhuǎn)體在74HZ，131HZ,，分別作出三個頻率對應(yīng)的綜合位移云圖。 結(jié)論 （1）靜力分析：從合位移云圖得知薄壁回轉(zhuǎn)體各部分變形情況知道靠近切削點處的變形越來越大，遠(yuǎn)離切削點的變形越來越小。導(dǎo)師儒雅大度、平易近人、虛懷若谷，在平淡中見高遠(yuǎn)。:18,82~84.[3]F. Gu,. Kapoor, An enhanced cutting force model for face milling with variable cutter feed motion and plex workpiece Manufacturing Science and :119,467~475.[11] J. F. Li amp。負(fù)y方向的切削力在三個分力中是最重要的，并且比其它兩個分力x和z方向表現(xiàn)的更顯著。C[6]。因此，在線監(jiān)測切削條件和刀具磨損是一項關(guān)鍵技術(shù)，它將實現(xiàn)高效率和自動化的加工過程。最后，根據(jù)實驗結(jié)果分析和討論刀具磨損、切削力、切削力變化與刀具磨損增長之間的關(guān)系。然后方程1可以修正如下： 當(dāng) （4）如圖B2所示，在順銑過程中，當(dāng)銑刀的中心到工件邊緣垂直于進(jìn)給方向的距離達(dá)到時，立銑刀開始切削，這個距離是： （5）當(dāng)銑刀中心與工件其它邊緣垂直于進(jìn)給方向的距離等于時停止銑削。在開始立銑實驗前，塊體要被面銑來去除任何表面缺陷。工件的進(jìn)給方向是沿著如圖3所示的負(fù)x軸方向，并且工件在進(jìn)給方向上的長度是100mm（工件的寬度也如此）。切削刃處的刀具磨損被應(yīng)用了x射線能量分布分析儀的掃描電子顯微鏡進(jìn)行評價。高速立銑Ti6Al4V合金過程的這種磨損如圖B4a，b所示。鈷的擴(kuò)散可能導(dǎo)致WC粒子被刀具前刀面上流動的切屑拉出并且?guī)ё?。另一方面，有可能的是鈦粘附在刀具上并且在刀屑接觸區(qū)沒有相對滑動的發(fā)生。當(dāng)擴(kuò)散發(fā)生時，存在于刀具材料的不同元素的原子被引入到工件材料和流動切屑中。所以，由于刀屑接觸區(qū)的高溫和高接觸應(yīng)力使得切削鈦合金的刀具磨損非常劇烈。根據(jù)方程6，每一個孔的切割長度大概是120mm。式樣被安裝在如圖B3所示固定于機(jī)床工作臺的KISTLER測力計的頂部。實驗工作的工件材料被準(zhǔn)備為mm的矩形塊。當(dāng)處于刀屑界面的局部切向力，徑向力和軸向力確定后，作用于立銑笛卡爾坐標(biāo)系的三個分力，和可以用以下的變換表示： （1）這里 （2）順銑立銑操作的刀齒切入角，沿著負(fù)y方向，應(yīng)該是 （3）刀齒以一個大概的切出角切出，并且切出點的切削厚度是零。然而，很少有關(guān)于高速干切削Ti6Al4V合金過程中切削力變化與刀具磨損關(guān)系的研究。刀具磨損導(dǎo)致機(jī)床的振動和工件表面粗糙度與尺寸精度的變化，甚至引起刀具損壞和機(jī)床損壞，以及當(dāng)?shù)毒邍?yán)重磨損時機(jī)床的停機(jī)。Ti6Al4V是(α+β)相鈦合金的一種，這種鈦合金通常應(yīng)用于航天、生物醫(yī)學(xué)、汽車和石油行業(yè)[4]。這個工作的主要目的是分析高速立銑Ti6Al4V合金過程中的刀具磨損和切削力變化。259269.[17]Kline W A ,Devor R E, Lindberg R. The prediction of cutting force in end milling with application to cornering cuts [j]. International Journal of Machine Tool Design and Research,1982,22(1):722.[18]Kuang Hun ,Hwang Ren Ming ,A predicted milling force model for highspeed end milling operation[J].Int J Mach Tools Manufact,1997,37(7):969979.[19] Altintas Y ,Spence milling force algorithms for CAD systems [J]. CIRP A nnals,1991,40(1):3134.[20] Sutherland J W ,Devor R E. An improved method for cutting force and surface error prediction in flexible end milling systems [J]. Trans ASME J Eng Ind :269279.[21]Budak E ,Altintas Y, Modeling and avoidance of static form errors in peripheral milling of plates [J]. Int J Mach Tools Manufact Ind ,1995,35(3):459476.[22]巖部洋育。,2003,2.[9]參考文獻(xiàn)[1]通過對車銑時的諧響應(yīng)分析為提高車銑薄壁回轉(zhuǎn)體的動力特性提供了理論依據(jù)。從響應(yīng)曲線得知當(dāng)頻率在74HZ、142HZ、容易發(fā)生高階共振，這些發(fā)生高階共振的位置也是最容易疲勞破壞的地方，在設(shè)計時應(yīng)重點考慮。在forcing frequency range中分別指定為0到20HZ和20HZ到200HZ兩組。在1mm厚度情況振幅與頻率之間的關(guān)系。在諧響應(yīng)分析中假定所施加的所有載荷隨時間按簡諧（正弦）規(guī)律變化。指定一個完整的簡諧載荷的定義需要三條信息：．建模：諧響應(yīng)分析的建模過程與其他分析的建模過程相類似，即首先定義工作文件名和工作標(biāo)題，然后定義單元類型、單元實常數(shù)和材料特性，最后建立有限元模型。諧響應(yīng)分析用于設(shè)計的多個方面，例如:旋轉(zhuǎn)設(shè)備（如壓縮機(jī)，發(fā)動機(jī)，泵，渦輪機(jī)械等）的支座，固定裝置和部件；受渦流（流體的漩渦運(yùn)動）影響的結(jié)構(gòu)，例如渦輪葉片，飛機(jī)機(jī)翼，橋和塔等。分析了在厚度為1㎜時的固有頻率變化的特性，在第12階處變化最小，特別時在7處變化最小。，波動比較頻繁。薄壁件一端面固定不動，故在其一端面施加全約束。,。如果指定了一個頻率范圍，那么只有在該頻率范圍內(nèi)的模態(tài)才會被擴(kuò)展。 加載。Lorczos法就是近年來較為流行的一種解法。對于r階自由度系統(tǒng)，則有r個固有頻率ω；而是對應(yīng)的振型向量。模態(tài)分析也可以是另一個動力學(xué)分析的起點，例如，瞬態(tài)動力學(xué)分析，諧響應(yīng)分析或者譜分析等。 本章首先簡單介紹了靜力分析的基本概念和靜力分析的基本步驟。設(shè)定分析的類型為靜態(tài)線性過程（LINEAR STATIC）。得到如圖所示的模型。如果在某個DOF處指定了一個非零位移約束，程序?qū)⒁粤阄灰萍s束代替該DOF處的設(shè)置。靜力分析所施加的載荷包括以下幾種：外部施加的作用力和壓力；穩(wěn)態(tài)的慣性力（如重力和離心力）；位移載荷；溫度載荷。 銑刀半徑對圓周刃、端面刃切削力的影響 、端面刃切削力最大值的影響。反之，對軸向剛度較弱的零件進(jìn)行正交車銑精加工時，采用大進(jìn)給小切深更有利于提高零件的加工精度。 =100mm。 =2000r/min。 =2000r/min。 Z =3。 =0mm。 圓周刃、端面刃切削力 由切削力經(jīng)驗公式得圓周刃的瞬時切削力為： 。由于目前的控制系統(tǒng)主要針對車、銑、鉆等傳統(tǒng)工藝而開發(fā)，如應(yīng)用到CNC車銑中心上一般需要二次開發(fā)，且車銑運(yùn)動是復(fù)合運(yùn)動，因此如不很好地掌握車銑基礎(chǔ)理論，很難編制出好的車銑加工程序。(4)需用車、銑、鉆、鏜等不同方法進(jìn)行加工的工件。 (7)使用較大的縱向進(jìn)給也能得到較小的表面粗糙度。作為一種先進(jìn)的金屬切削方法，其主要優(yōu)點為： (1)車銑是間斷切削，因此無論加工何種材料的工件都能得到較短的切屑，易于自動除屑。近期應(yīng)重視以下研究方向。 車銑基礎(chǔ)理論是對車銑技術(shù)進(jìn)行全面研究的基礎(chǔ)，由于可以理解的原因，國外有關(guān)車銑基礎(chǔ)理論研究的文獻(xiàn)很少見到，特別是用數(shù)學(xué)方法對車銑運(yùn)動和工件的表面特征進(jìn)行分析的文獻(xiàn)更難得到。在《生產(chǎn)技術(shù)》上發(fā)表了《用硬質(zhì)合金刀具銑削圓柱表面》一文[1]，詳細(xì)介紹了銑削圓柱表面時進(jìn)給量、切削速度等主要參數(shù)的選用，并對已加工件的表面精度進(jìn)行了詳細(xì)研究。依據(jù)工件旋轉(zhuǎn)軸線與刀具旋轉(zhuǎn)軸線相對位置的不同，車銑加工主要可分為軸向車銑、正交車銑以及一般車銑。它不是車削與銑削的簡單結(jié)合，而是在當(dāng)今數(shù)控技術(shù)得到較大發(fā)展的條件下產(chǎn)生的一種高新切削技術(shù)。本文采用理論分析、數(shù)學(xué)建模、有限元模態(tài)分析和試驗的方法開展研究工作。但是，影響因素的復(fù)雜性使航空復(fù)雜結(jié)構(gòu)件加工變形成為飛機(jī)制造中的關(guān)鍵難點之一。在周銑加工方面，Elbetawi與Sagheriar【12】從刀具與工件的動力學(xué)角度出發(fā)建立了薄壁件變形仿真模型。但有關(guān)子技術(shù)的類似問題己經(jīng)有很多文獻(xiàn)介紹研究成果：薄壁零件銑削表面誤差的靜態(tài)有限元分析和動態(tài)預(yù)報模型；應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)控機(jī)床熱變形的補(bǔ)償方法；利用試驗和分析兩種方法，來預(yù)測因裝夾而引起的工件變形，并進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?。之后，南京航空航天大學(xué)的武凱等人【6】在他的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步提出了將工件和刀具都視為彈性件，建立了工件和刀具的柔性模型，并用有限元軟件進(jìn)行了模擬與試驗。因此開展此課題的研究具有很強(qiáng)的實際意義和很高的應(yīng)用價值。由于結(jié)構(gòu)件的彈性柔度特性（如某型號機(jī)翼大梁長約10多米），由切削力及切削應(yīng)力所引起的構(gòu)件彈性變形是不可避免的，同時這也是導(dǎo)致加工誤差的主要原因。隨著人們對大功率輕質(zhì)量小體積低油耗內(nèi)燃機(jī)的不斷追求，汽缸套變的越來越薄。沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文薄壁圓筒銑削的動力學(xué)分析摘 要薄壁回轉(zhuǎn)體工件加工一直是機(jī)械加工業(yè)的一個難點，因為此類零件的剛度很差，加工過程中力變形、熱變形比較嚴(yán)重，零件的尺寸精度和形位精度難以達(dá)到加工要求，廢品率高，生產(chǎn)效率很低。例如內(nèi)燃機(jī)汽缸的汽缸套是內(nèi)燃機(jī)中磨損最嚴(yán)重的零件之一，也是決定內(nèi)燃機(jī)大修期的重要零件。所以，嚴(yán)格控制切削時的加工變形誤差是結(jié)構(gòu)件滿足工作性能、裝配精度和工作可靠度等要求的基本保障。本課題旨在研究高速車銑薄壁件時的動力學(xué)特性對加工精度的影響、分析薄壁圓筒在加工時的受力，建立薄壁圓筒在加工時的振動方程，以及各個加工參數(shù)對加工變形的影響。南京航空航天大學(xué)的王志剛等人與成都飛機(jī)工業(yè)公司張平等人【5】合作在假設(shè)刀具為剛體的情況下運(yùn)用ARSYS有限元軟件模擬了航空零件典型結(jié)構(gòu)——方框銑削加工的變形和刀具補(bǔ)償方法，根據(jù)定性的分析，假設(shè)了切削力的分布公式。在歐美發(fā)達(dá)國家也是如此，一些個別的變形控制技術(shù)則是金錢難以買到的機(jī)密。該方法已被應(yīng)用于法國雷諾汽車公司的proactive新款汽車齒輪箱部件的加工精度控制領(lǐng)域，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。Fuh等人【15】利用傅立葉級數(shù)展開方法研究了主軸轉(zhuǎn)速、刀具進(jìn)給量、軸向、徑向切削深度與切削力的關(guān)系。鋁合金密度適中、塑性好、耐腐蝕、易加工、價格低，一直以來都是航空航天工業(yè)的主要結(jié)構(gòu)材料。2 車銑加工方法 車銑加工的概念車銑是利用銑刀旋轉(zhuǎn)和工件旋轉(zhuǎn)的合成運(yùn)動來實現(xiàn)對工件的切削加工，使工件在形狀精度、位置精度、表面粗糙度及殘余應(yīng)力等多方面達(dá)到使用要求的一種先進(jìn)切削加工方法。車銑不是單純的將車和銑兩種加工手段合并到一臺機(jī)床上，而是利用車銑合成運(yùn)動來完成各類表面的加工。 車銑技術(shù)的發(fā)展歷史 與其它科學(xué)技術(shù)一樣，車銑技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展與生產(chǎn)實踐是分不開的。這些研究成果支持德國機(jī)床工業(yè)制造出了商品化的CNC車銑中心。我國對車銑技術(shù)的研究已涉足各個方面，但總體上處于起步階段。 車銑技術(shù)的主要特點 車銑加工與其它傳統(tǒng)切削方法一樣，并不是所有零件的切削加工都適用于車銑技術(shù)，它只是在一些特定條件下能夠充分發(fā)揮它的加工特點。 (6)當(dāng)采用高速車銑時，切削變形過程主要是絕熱剪切，故切屑和刀具帶走熱量較多，因此工件溫度相對較低，熱變形小。(3)大型回轉(zhuǎn)體工件的高速、超高速切削。 車銑加工的編程是車銑技術(shù)的又一難點。（4）正交車銑理論運(yùn)動方程的建立為車銑機(jī)床和CNC車銑中心的設(shè)計提供了理論依據(jù)，是車銑工藝必不可少的理論指導(dǎo)。 =5mm。 r =20mm。=10r/min。 刀齒一次切削內(nèi)切削力的變化 主要切削參數(shù)對圓周刃、端面刃切削力的影響=10r/min。 =2000r/min。因此在對徑向剛度較弱的零件進(jìn)行正交車銑精加工時，采用大切深小進(jìn)給更