【摘 要】
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数控加工机床正在朝着高速、高精、高效方向发展，机床振动对机床加工特性的影响变得更加突出。在金属切削加工过程中，振动主要是由强迫振动和自激振动所引起。从这两种振动入手
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数控加工机床正在朝着高速、高精、高效方向发展，机床振动对机床加工特性的影响变得更加突出。在金属切削加工过程中，振动主要是由强迫振动和自激振动所引起。从这两种振动入手，剖析加工系统动态特性参数对机床基础构架及加工特性的影响规律，有助于避免振动在机加工过程中造成的不良影响，有助于为机床基础架构设计提供依据;通过对机床动态特性的分析研究，可以积累数据，总结经验，为建立机床动态特性评价标准体系做前期准备。 本文中以机床两种振动形式为主线进行了两方面的研究: (1)对机床基础架构模态特性进行研究，以避免机床出现共振现象。为了能够建立准确的机床整机动力学模型，对机床结合面特性进行了研究;并基于结合面刚度特性，提出了一种螺栓结合面与滚珠丝杠-导轨-滑块传动机构的简化模型;然后，以该结合面简化模型为基础，建立了机床的ANSYS Workbench虚拟样机，并对机床主要零部件及整机进行了静刚度分析和模态分析，根据零部件及整机模态分析结果，对比各阶模态振型及相对变形情况，找出机床的薄弱环节和危险频率，对机床改进优化提出指导性的建议;在精铣加工状态下，采用不同阻尼比对机床进行了谐响应分析，并根据谐响应分析结果，对机床使用提出合理建议;对机床用有限元分析方法进行激振响应研究，分析了主轴惯性冲击力对该机床的影响情况。 (2)为了避免切削过程中机床出现颤振现象，研究了机床铣削切削加工过程的稳定性，建立了圆柱螺旋铣刀铣削加工稳定性数学模型;分析了铣削参数与模态参数对铣削加工颤振稳定特性的影响;基于稳定域图及共振功率半频带频率对切削参数进行了优化计算。为了能够准确绘制铣削稳定域图，借助Matlab软件平台，设计并开发了铣削稳定域图仿真软件。
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