机械工程学报

作者：安琪, 索双富, 林福严, 李永健, 时剑文

单位：1. 中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院 北京 100083;2. 清华大学机械工程系 北京 100084

关键词：车削加工,表面形貌,频谱分析,幅值梯度,特征解耦,形貌仿真,数字模型；

基金：国家重大仪器专项资助项目（2017YFF0108101）。

结合机床运动学与切削理论，对车削加工过程中表面形貌的影响因素进行了归类概括。基于复杂叠加信号解耦的思想，针对已加工成型的车削表面，采用频谱分析将形貌信号按照波长关系进行划分，得到加工因素对各波段信号幅值的影响规律。解决了直接分析多种加工因素耦合所引起考虑参数缺失与复杂信号分量叠加无法直接解耦的难题。针对相对精细的粗糙表面信号直接提取难度大的特点，按照加工表面粗糙度数值的大小，将粗糙表面划分为粗糙与精细两种类型。从幅值梯度较大，相对粗糙的加工表面形貌成分提取入手，得到各加工成分信息对实际形貌的影响规律。采用相应信号成分对各加工因素信号成分进行代替，实现粗糙表面形貌的提取与仿真。继而将分析得到的信号成分影响规律应用于相对精细粗糙表面信号的分析，最终实现从粗糙表面信号到精细表面信号成分的表征与解耦，为相对精细粗糙表面形貌的预测与仿真提供一种新的方法与思路。最后，结合表面信号特征提取的结果，实现了对车削粗糙表面形貌的仿真，为车削加工表面形貌的预测与车削粗糙表面接触分析提供了实用性的数字模型。

来源：2019年第23期

《机械工程学报》期刊编辑部

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