为什么机加工中铣削、镗削什么的会发生颤振

sunhu2003 · 发表于 2011-4-28 12:35

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颤振不是由于气动弹性产生的吗？铣削、镗削那种应该叫共振吧？

vib · 发表于 2011-4-28 21:36

颤振跟振动这两个词之间的差别？

sunhu2003 · 发表于 2011-4-28 21:50

回复 2 # vib 的帖子

我不懂为什么铣削、镗削那种为什么叫颤振，而且很多人都这么叫。机械状态监控里面也有这方面的颤振识别的研究。搞不懂为什么这么叫？所以问问

guanjun1314 · 发表于 2011-4-28 21:55

颤振是振动的一种，准确的说属于随机振动；而共振与设备本身的固有频率有关，当迫振频率与设备的固有频率逼近时，才会发生共振，即频率比为1

sunhu2003 · 发表于 2011-4-28 21:57

回复 4 # guanjun1314 的帖子

我是想知道为什么铣削、镗削的那种振动叫颤振？

meiyongyuandeze · 发表于 2011-4-28 23:08

本帖最后由 meiyongyuandeze 于 2011-4-29 08:11 编辑

颤振指的是一种动态的失稳临界状态，为了使区分静态失稳（发散）。可以说是是数学上的一个概念。
只要是动力系统的某一个特征值如果随着参数（对于基床而言这个参数应该是转速）的变化会出现实部为零而虚步不为零的这么一个临界状态都可以称这个动力系统出现了颤振失稳。

另外4楼得说法是不准确的，颤振应该不是随机振动，而是属于自激振动的一种！

maple1520 · 发表于 2011-4-29 11:59

飞行器有一个空气动力学状态称颤振，flutter。
机床切削中表观的尺寸颤动，也许行业就称为颤振了。

这种自激振动关键不是如何称呼，而是这种现象的本质，和如何消除这类振动，等待楼主的分享。

tywww123 · 发表于 2011-4-30 15:59

切削加工过程中产生的振动按其性质可能有三种来源：自由振动、强迫振动和自激振动。第一种是由于在切削过程中，加工系统受到某一偶然的冲击扰动所引起，但因加工系统本身的阻尼作用会很快消失；第二种是由于切削过程本身的断续性和切屑形成的不连续性、外部的周期性或非周期性干扰力所引起；第三种又称为颤振，为金属切削加工过程所特有，是指在没有周期性外力作用下纯由加工系统本身特性所激起的一种剧烈振动，属于切削过程动态不稳定的性质。关于切削颤振的起因，有多种理论，如负摩擦理论：认为“在刀具对工件进行的切削过程中，在一定速度范围内，存在着切削力随切削速度的增加而减小的负摩擦现象”；剪切角变化理论；振型耦合关联效应；时滞效应和相位滞后颤振理论；其中影响最大的是再生颤振理论，认为切削振动的产生是在有波纹的表面上进行切削而由波纹再生引起的，是一种基于切厚变化的所谓“再生效应”。

wangrong631 · 发表于 2011-4-30 17:21

学习过了~！

ChaChing · 发表于 2011-5-1 17:01

这个议题个人在学时亦曾有过类似的疑惑, 所以好像有股特殊的亲切感
个人水平专业有限又时间久远了, 仅说说个人知道的, 希望有用
1.个人对颤振的认知也是透过气弹学的学习得知
2.颤振(flutter)并不是限用於气动弹性, 它泛指系统可能產生的一种现象, 并非一定要有气动力, 也就是说这个力有可能是其它力, 如摩擦力,跟随力...
3.铣削、镗削那种自激振动不能叫共振, 虽然其频率接近系统固有频率
4.相关铣削、镗削说的颤振, 其实其英文并非flutter, 而是chatter; 不清楚为何中文都翻成一样?
5.个人没深究过, 但感觉chatter比较不像flutter, 反倒比较像buzz

同待高人路过, 教授真正缘由吧

meiyongyuandeze · 发表于 2011-5-1 18:26

本帖最后由 meiyongyuandeze 于 2011-5-1 18:37 编辑

回复 10 # ChaChing 的帖子

很赞同ChaChing兄的前3条的总结！
补充一点，个人认为chatter或者flutter翻译成什么都是没有什么关系的，重要的是了解这类现象的本质。这类本质我觉得应该从数学上更好的得到。
本科毕业的时候做过超音速机翼的颤振，用p-k方法或者V-g方法找这个颤振速度的时候就气质关键就是找速度参数满足系统特征值出现零实部而虚部不为零的这个点。
而对于铣削、镗削这类运动，我看到的相关资料显示类“颤振”点是和刀头的深度及被加工工件的转速（其实就是摩擦力）有关系，其临界点在数学上的表示也是系统特征值出现零实部而虚部不为零的这个点。
在非线性动力学，系统特征值出现零实部而虚部不为零的情况（也就是非线性动力学分岔理论中的实部穿越虚轴情况）被称作系统发生了Hopf分岔，该临界点称为Hpof分叉点。
所以从数学上可以认为这类情况均是发生了Hopf分岔，这样就好理解了。Hopf分岔在非线性力学中的描述大概是：系统原有的平衡点失稳，并产生新的一个周期轨道。非线性动力学中研究的干摩擦系统，其实也是一类常见的由摩擦力引起的Hopf分岔的列子。
至于为什么叫flutter或者chatter是不是和实际观察到这种现象时的描述有关呢？？

请ChaChing兄指教！

ChaChing · 发表于 2011-5-1 21:16

回复 11 # meiyongyuandeze 的帖子

怎敢指教, 还在跟大家学习中! 真汗, 没学过非线性, 所以LS说的那些词还真不懂!
最汗的是, LS本科(应该就是我们称的大学吧!)做的远超过个人小硕的题目了, 想想还真难想像当初怎混毕业的!

为何有第5点的怀疑, 还真是纯粹工程直觉
一般flutter大都属破坏性, 但chatter好像大都不会破坏, 而大都以LCO出现, 或许是因chatter较容易进入非线性的范围
纯猜测, 没去扫盲!
"至于为什么叫flutter或者chatter是不是和实际观察到这种现象时的描述有关呢？？", 有可能
还是老话, 待高人路过

meiyongyuandeze · 发表于 2011-5-1 23:31

本帖最后由 meiyongyuandeze 于 2011-5-1 23:35 编辑

回复 12 # ChaChing 的帖子

本科也是随便做了做就毕业了，做的而很简单，没怎么深究！肯定没有你那时候研究的有针对性和有深度，不值得一题！
其实很多概念都是后来看的E.H. DOWELL等写的《Modern course of Aerodynamic》以后才稍微有些理解的，理解可能也是不准确的。
系统发生Hopf分岔一般都是要伴随着LCO的。
期待和高人交流学习！

simber · 发表于 2011-5-3 20:03

切削加工中的颤振是由于时滞产生的自激，看一下时滞微分方程就知道了

northbeyond · 发表于 2011-5-4 09:08

学习了，感谢各位！

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[动力学和稳定性] 为什么机加工中铣削、镗削什么的会发生颤振

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