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切削加工動力學現代分析方法

  • 作者:劉宇//何鳳霞|責編:朱英彪//王蘇
  • 出版社:科學
  • ISBN:9787030642134
  • 出版日期:2020/06/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:210
人民幣:RMB 118 元      售價:
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內容大鋼
    本書主要介紹切削加工動力學的部分研究進展,包括切削加工過程中的顫振分析方法、機器人銑削加工模態耦合顫振、車削顫振可靠性、顫振時變穩定性預測分析方法、顫振檢測方法、顫振穩定性分析預測軟體系統開發、銑削加工動力學模擬以及骨科機器人和骨材料切削技術等內容。本書對目前存在的四種顫振預測方法進行比較,並提出了顫振可靠性和時變穩定性預測方法。
    本書可作為高等學校機械工程專業研究生、高年級本科生的輔導用書,也可供製造領域的工程技術人員參考。

作者介紹
劉宇//何鳳霞|責編:朱英彪//王蘇

目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  傳統加工動力學研究
  1.2  加工過程不確定性問題的影響
  1.3  機器人銑削加工
  1.4  骨材料加工
  參考文獻
第2章  切削加工過程中的顫振分析方法
  2.1  車削加工中的再生顫振
    2.1.1  外圓車削加工動力學模型
    2.1.2  端面車削加工動力學模型
    2.1.3  車削加工穩定性葉瓣圖
  2.2  車削顫振時域模擬
    2.2.1  歐拉法時域模擬
    2.2.2  車削顫振模擬算例
    2.2.3  四階龍格-庫塔法時域模擬
  2.3  銑削加工再生顫振預測方法
    2.3.1  平均刀齒角法
    2.3.2  零階近似法
    2.3.3  半離散法
    2.3.4  全離散法
  2.4  四種顫振預測方法對比
  2.5  銑削加工系統的薄弱環節
  2.6  本章小結
  參考文獻
第3章  機器人銑削加工模態耦合顫振
  3.1  機器人銑削加工模態耦合顫振機理
    3.1.1  機器人銑削加工動力學建模
    3.1.2  機器人銑削加工穩定性判據
  3.2  切削力分析
  3.3  機器人銑削加工剛度定向過程
    3.3.1  模態分析
    3.3.2  機器人的正向運動學建模
    3.3.3  工具坐標系
    3.3.4  機器人剛度坐標系
    3.3.5  剛度映射過程
  3.4  基於剛度定向的機器人銑削加工無顫振路徑優化方法
  3.5  機器人銑削加工顫振穩定性分析案例
    3.5.1  機器人模態測試
    3.5.2  模態耦合顫振穩定性分析
    3.5.3  機器人半槽銑與全槽銑實驗
  3.6  機器人銑削加工參數對顫振穩定性影響分析
    3.6.1  切削參數對模態耦合顫振的影響
    3.6.2  刀具懸長對模態耦合顫振的影響
    3.6.3  順逆銑對模態耦合顫振的影響
    3.6.4  切削材料對模態耦合顫振的影響
  3.7  本章小結
  參考文獻
第4章  車削顫振可靠性
  4.1  車削動力學模型

    4.1.1  外圓車削力學模型
    4.1.2  穩定性分析回顧
  4.2  車削顫振系統可靠性建模
    4.2.1  使用m、c、k和Ω進行可靠性建模
    4.2.2  使用m、c、k和ωc進行可靠性建模
  4.3  改進一次二階矩法求解模型
    4.3.1  顫振頻率參數分佈估計
    4.3.2  改進一次二階矩法求解車削加工系統可靠性
  4.4  四階矩法求解可靠性
  4.5  案例分析
    4.5.1  車削實驗的數據採集與分析
    4.5.2  車削過程中顫振頻率的分佈
    4.5.3  蒙特卡羅法求解車削加工系統的可靠度
    4.5.4  一次二階矩法求解車削加工系統的可靠度
    4.5.5  可靠性葉瓣圖
    4.5.6  實驗驗證
  4.6  車削顫振靈敏度
    4.6.1  蒙特卡羅法求車削加工系統靈敏度
    4.6.2  靈敏梯度和靈敏度因子
    4.6.3  車削加工系統靈敏度求解算例
  4.7  本章小結
  參考文獻
第5章  顫振時變穩定性預測分析方法
  5.1  刀具磨損與切削力係數的時變特徵分析
  5.2  顫振時變穩定性分析和時變可靠性建模與計算
    5.2.1  基於頻域零階近似法的顫振時變穩定性分析
    5.2.2  基於頻域零階近似法的顫振時變可靠性建模與計算
    5.2.3  給定切削深度、主軸轉速的極限切削深度和顫振可靠性曲線
  5.3  算例分析
    5.3.1  擬合Gamma過程參數
    5.3.2  銑削顫振時變穩定性
    5.3.3  給定主軸轉速和切削深度下的顫振時變可靠度
    5.3.4  頻域零階近似法與顫振時變穩定性預測的對比分析
    5.3.5  實驗值與預測結果對比
  5.4  本章小結
  參考文獻
第6章  顫振檢測方法
  6.1  顫振測試系統要求
    6.1.1  數據採集環節與硬體選型
    6.1.2  顫振測試感測器的選取與放置
    6.1.3  測試參數設置
  6.2  顫振測試中常用的信號分析方法
    6.2.1  自譜分析
    6.2.2  小波變換
    6.2.3  希爾伯特-黃變換方法
  6.3  基於時頻熵和頻次比的HHT顫振檢測方法
    6.3.1  信息熵和占空比
    6.3.2  時頻熵
    6.3.3  頻次比
  6.4  模擬信號分析

  6.5  基於車床CJ0625的顫振檢測結果研究
    6.5.1  正交切削實驗台搭建
    6.5.2  基於時頻熵的顫振檢測結果
    6.5.3  基於頻次比的顫振檢測結果
  6.6  基於ETC數控機床的實驗結果驗證
    6.6.1  ETC實驗台搭建
    6.6.2  ETC數控機床數據分析
  6.7  本章小結
  參考文獻
第7章  車削顫振穩定性分析預測軟體系統
  7.1  車削顫振穩定性分析預測軟體系統的主要功能
    7.1.1  振動信號採集功能
    7.1.2  數據分析功能
  7.2  車削顫振穩定性分析預測軟體系統的設計思路
  7.3  車削顫振穩定性分析預測軟體系統設計及實現方法
    7.3.1  車削顫振穩定性分析預測軟體系統的整體結構
    7.3.2  車削顫振穩定性分析預測軟體系統採集模塊
    7.3.3  車削顫振穩定性分析預測軟體系統分析模塊
  7.4  車削顫振穩定性分析預測軟體系統的測試
    7.4.1  採集模塊測試結果
    7.4.2  分析模塊測試結果
  7.5  車削顫振穩定性分析預測軟體系統的實驗驗證
  7.6  本章小結
  參考文獻
第8章  銑削加工動力學模擬
  8.1  銑削過程描述
  8.2  銑削三維建模
    8.2.1  刀具幾何模型
    8.2.2  Al6061材料的本構模型
    8.2.3  網格劃分
    8.2.4  分離準則
    8.2.5  摩擦模型與接觸問題處理
    8.2.6  傳熱邊界條件
  8.3  模擬關鍵參數分析
    8.3.1  網格重劃分預設值分析
    8.3.2  摩擦因數的設定
  8.4  尺寸效應分析
    8.4.1  尺寸效應的現象
    8.4.2  材料Al6061的最小切削厚度判定
    8.4.3  刀刃半徑對切削力的影響
    8.4.4  刀刃半徑對切屑的影響
  8.5  本章小結
  參考文獻
第9章  骨科手術機器人及骨材料切削技術
  9.1  機器人骨科手術
    9.1.1  骨科手術機器人系統
    9.1.2  截骨過程
  9.2  密質骨加工中受力的各向差異性
    9.2.1  骨組織的微觀結構
    9.2.2  密質骨正交切削力的差異性

    9.2.3  密質骨銑削力的差異性
  9.3  密質骨銑削溫度預測方法
    9.3.1  銑削恆功率熱源
    9.3.2  刀尖溫度分佈
    9.3.3  骨表面溫度分佈
  9.4  本章小結
  參考文獻
附錄

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