基于变速切削方法抑制再生颤振的研究与应用*

王道林 王红军

(南京工业职业技术学院机械工程学院，江苏南京210046)

切削加工时，在没有周期性外力作用下完全由加工系统本身特性所激起的一种剧烈振动称为自激振动。在金属切削过程中，刀具经常在后一道加工过程中重复前道加工过的表面，由于某种原因造成前一道切削的振纹与本次切削位移之间的相位差，导致刀具的切削厚度发生变化而引起的颤振，称为再生型颤振，它是一种典型的由于振动位移延时反馈导致的动态失稳现象［1］。再生颤振多是在作超过一定限度以上的重负荷切削(二维切削时的切宽或三维切削时的切深较大的加工)时所发生的自激振动现象。作为颤振起因的再生效应，实际上是一种能够产生具有固定相位差的动态切削力的现象，这种一定的相位差保证了加工系统可以维持一种稳定的颤振［2］。由此容易想到，如果能够通过连续不断地改变工件转速使相接续的两次切削均有不同的速度，从而使维持稳定颤振所需的相位条件得不到满足，则再生效应就有可能反过来起到一种抑制再生颤振的效果。这里通过给定一些切削条件用实验方法分析研究利用变速切削原理抑制再生颤振的问题。

1 抑制切削颤振的方法

研究切削颤振的最终目的是为了抑制和消除颤振。一般来说，凡是可以改善机床结构系统动态特性和提高加工系统稳定性的方法和措施都可以起到抑制和消除颤振的作用。……