[发明专利]一种柱形零件铣削抑振实现装置及其铣削抑振方法

权利要求书

1.一种柱形零件铣削抑振实现装置，包括内套筒、短螺栓、外套筒、质量阻尼块、长螺栓、摩擦盘、柱形工件和基座，其特征在于：

内套筒的内径与柱形工件的直径相等，质量阻尼块由圆柱形底座和圆筒组成，其中圆柱形底座的直径大于圆筒的外径，且质量阻尼块的圆筒的内径与内套筒的外径相等，外套筒的内径与质量阻尼块圆筒的外径相同，先将内套筒套进柱形工件，且柱形工件在内套筒上方的高度大于需要铣削的长度，然后将质量阻尼块套在内套筒的外侧，再将外套筒套在质量阻尼块的圆筒外侧，且外套筒与内套筒在同一高度，四根短螺栓穿过外套筒，固定内套筒和质量阻尼块；

将柱形工件穿过摩擦盘的中孔后通过柱形零件铣削抑振实现装置的基座固定在机床上，两个长螺栓分别插入摩擦盘的螺孔，且两根长螺栓的底部插在基座的盲孔中，调整两根长螺栓控制摩擦盘进行上下移动，使摩擦盘上表面与质量阻尼块的下表面接触。

2.一种利用权利要求1所述柱形零件铣削抑振实现装置的铣削抑振方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤一、工件-阻尼器系统传递函数的实部G(iω)和虚部H(iω)为：

公式(1)中：其中，

m₀,c₀,k₀分别表示工件主导模态的质量，阻尼和刚度，m_d,c_d,k_d分别表示阻尼器主导模态的质量，阻尼和刚度；

步骤二、铣削极限切深a_lim为：

其中：N为刀具齿数，K_t为切向切削力系数，Γ_R和Γ_I为加工系数；

步骤三、将步骤一得到的传递函数的实部和虚部带入步骤二的极限切深，确定目标函数p为：

步骤四、将柱形工件装夹固定在机床上，使用力锤和加速度传感器与其配套设备对柱形工件进行模态测试，得到工件传递函数，确定步骤一中的工件模态参数m₀,ω₀,ξ₀，通过步骤一的公式计算可得m₀,c₀,k₀；

步骤五、称量得到柱形零件铣削抑振实现装置的质量阻尼块的质量，并作为阻尼器主导模态的质量m_d，确定步骤一中的质量比u；

步骤六、选定加工参数：径向切深，径向切削力系数和顺逆铣方式，采用Altintas提出的零阶稳定性预测方法，确定步骤二中的系数Γ_R和Γ_I；

步骤七：根据公式(3)使用Minimax算法，即可得到阻尼器的频率ω_d和阻尼比ξ_d；

步骤八：调节可调式质量阻尼器的频率和阻尼比为步骤七得到的频率ω_d和阻尼比ξ_d，即可实现铣削抑振。