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符号表1

第1章 绪论5

1.1 研究背景5

1.2 相关技术国内外研究的现状7

1.2.1 车铣加工中心的研究概述7

1.2.2 计算机建模与仿真技术概述19

1.3 研究的目的和意义28

1.4 本书的结构框架及主要内容32

1.5 本章小结33

第2章 车铣加工中心协同建模与仿真分析34

2.1 车铣加工中心结构特点35

2.2 车铣加工中心刚体建模36

2.2.1 简化模型及转换36

2.2.2 施加约束和动力38

2.2.3 虚拟样机模型的验证40

2.3 刚柔耦合系统的车铣加工中心41

2.4 车铣加工中心仿真结果与分析48

2.4.1 车铣加工中心的运动学仿真分析48

2.4.2 基于多柔体的动力学仿真分析52

2.5 本章小结56

第3章 车铣加工中心动态特性的仿真与实验的研究57

3.1 车铣加工中心动态特性的研究58

3.1.1 机床动态特性的研究内容及方法58

3.1.2 模态分析原理60

3.2 车铣加工中心关键部件的动态特性仿真分析62

3.2.1 主轴模态分析63

3.2.2 主轴谐响应分析68

3.3 车铣加工中心整机的动态特性仿真分析71

3.3.1 振动系统模型的建立71

3.3.2 仿真结果分析73

3.4 车铣加工中心动态特性的实验研究79

3.4.1 测试系统及实验设备79

3.4.2 测试方法及实验分析82

3.5 本章小结86

第4章 正交车铣加工原理及切屑形状建模与仿真的研究87

4.1 正交车铣加工原理87

4.1.1 正交车铣加工运动关系及切削用量88

4.1.2 正交车铣切削过程分析91

4.2 正交车铣切屑理论建模93

4.2.1 无偏心切屑形状建模95

4.2.2 有偏心切屑形状建模100

4.3 正交车铣切屑形状仿真与实验研究103

4.3.1 无偏心切屑形状仿真103

4.3.2 有偏心切屑形状仿真104

4.4 正交车铣切屑实验107

4.4.1 切屑三维几何形状与实验形状比较107

4.4.2 正交车铣切削参数与切屑形态之间的关系108

4.4.3 正交车铣与车削的切屑几何形状对比112

4.5 本章小结114

第5章 车铣加工切削力及三维颤振仿真与实验的研究115

5.1 车铣切削力建模与仿真116

5.1.1 车铣切削力建模116

5.1.2 车铣切削力仿真120

5.2 正交车铣三维颤振建模123

5.2.1 两维动态铣削模型124

5.2.2 三维动态铣削模型124

5.2.3 正交车铣三维颤振仿真与实验的研究134

5.3 面向叶片的高速车铣加工三维颤振稳定性的应用研究141

5.3.1 叶片—刀具系统的相对传递函数142

5.3.2 颤振稳定性的三维参数化分析149

5.4 本章小结155

第6章 车铣加工表面形貌的仿真与实验研究156

6.1 正交车铣加工理论粗糙度及微观形貌156

6.1.1 车铣工件微观圆度的计算模型156

6.1.2 车铣工件微观形貌的计算模型157

6.2 正交车铣加工表面形貌仿真159

6.2.1 仿真流程160

6.2.2 仿真结果及分析160

6.3 正交车铣加工表面粗糙度实验167

6.3.1 实验目的及实验设备167

6.3.2 实验方法和步骤168

6.3.3 实验加工结果171

6.3.4 实验结果和分析173

6.4 本章小结175

参考文献176