论文作者:大连理工大学/代月帮
指导教师:李宏坤《研究领域:针对轴承、叶轮、刀具等基础部件的安全可靠运行问题,展开状态监测、故障诊断及运行参数优化等方面的研究。》

解决加工过程中的振动问题是实现高端制造的关键,在众多切削振动类型中,由不合适的切削参数引起的自激振动也即颤振对加工系统危害最大,因为其不仅会影响到工件的表面加工质量,而且会加剧刀具磨损和破损。从加工动力学角度来看,避免切削颤振的重要手段是对加工系统进行稳定性分析,构建出临界稳定切深与主轴转速之间的函数关系也即叶瓣图,指导工艺参数优化。因此,建立高效、高精度铣削动力学分析方法是准确获得稳定加工区域的前提和基础,球头铣刀五轴数控加工是典型的高柔性机械加工方式,实现其无颤振加工意义重大。本文以铣削动力学分析为主线对加工稳定性与动态加工误差同步预报方法、球头铣刀五轴加工动力学建模方法等内容进行了研究,主要包含以下几方面:
(1)建立了直接积分格式和牛顿多项式相结合的加工稳定性分析方法,通过对比不同阶方法的计算性能,确定出了最佳阶预测方法。与国际上通用方法相比,该方法具有明显高的预测精度和效率。同时,将分析方法运用在工件表面动态加工误差预测中,建立起了仅依赖于主轴转速而与切削时间无关的稳态量系数矩阵,在获得高精度预测结果的同时大幅降低计算时间,实现了加工稳定性与动态加工误差同步高效、高精度预报。……