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1、 分 类 号 学号 M201070518 学校代码 10487 密级 硕士学位论文 机床加工过程振动特性及对加工表面质量 影响的研究机床加工过程振动特性及对加工表面质量 影响的研究 学 位 申 请 人学 位 申 请 人 ： 郑鹏郑鹏 学学 科科 专专 业：业： 机械工程机械工程 指指 导导 教教 师：师： 毛宽民毛宽民 教授教授 答答 辩辩 日日 期：期： 2012 年年 05 月月 23 日日 I A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineer
2、ing Research on Vibration Characteristics in Machining Processing and the affect of Machined Surface Quality Candidate : Zheng Peng Major : Mechanical Engineering Supervisor: Prof. Mao Kuanmin Huazhong University of Science and Technology Wuhan, Hubei 430074, P. R. China May 23, 2012 独创性声明独创性声明 本人声明
3、所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复
4、制手段保存和汇编本学位论文。 保 密，在 年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 摘摘 要要 机床加工过程中的的振动作为长期影响着机床使用寿命和生产性能的一个重要因素是很多国内外学者的研究内容，随着自动化技术的发展，越来越急需针对机床加工过程中的振动建立一套完整的振动分析系统。 由于机床在加工过程中存在的振动种类繁多，且不同类型的振动对加工过程的影响差异较大，对振动的处理方式也不同，通过振动分
5、析确定影响机床使用的振动种类和来源对于优化机床性能和提高机床的使用稳定性是十分有意义的。本论文以数控机床加工过程振动的分析系统为中心，围绕其展开了一系列研究。 以对影响加工表面质量的加工过程中存在的振动进行分析为最终目的，本文首先对现有的振动标准进行了分析，通过分析的结果选取了均方根值（RMS）作为振动判断的特征值， 并针对机床振动标准的特点将机床的振动状态划分为了“最优”、 “可用”、 “注意”、“警告”四种状态。在分析了典型加工过程中理论表面粗糙度形成的过程之后，通过在车床和铣床上的实验给出了加工表面粗糙度和加工过程振动的一定关系。在对现有的机床加工过程振动的种类和对应的振动特征进行分析之
6、后，按照振动分析的要求进行了分析流程的设计。 最后，建立了在车床上进行振动分析流程验证的实验平台，对振动测试的敏感点和敏感方向进行了实验研究，并利用实验结果和模拟的振动故的对比障验证了分析流程的可行性。并建立了一个基于 MATLB GUI 对振动数据进行离线分析的图形界面。 通过上面的工作，本文为建立完整的加工过程振动分析系统提供了初步的理论基础， 同时本文通过对加工过程中振动对加工表面粗糙度影响的实验研究给出了建立加工过程中振动量级的新思路。 关键词关键词：数控机床，加工过程，振动分析，加工表面质量 I华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论
7、文 Abstract As an important factor which impact on machine life and production performance for long time ,vibration in the machining processing is research of many scholars.With the development of automation technology there is increasingly urgent Demand to establish a set of complete analysis system
8、 for the vibration in the machining processing. There are multiple types of vibration in machining processing ,and different types of vibration impact on the machining processing differently.Any more The way to reduce different types of vibration is different.For these reason to find out the type an
9、d source of vibrations in machining processing by the vibration analysis system is very meaningful for the optimization of machine performance and improving the stability of the machine tools.In my paper I start a series of studies around the vibration analysis system for machining processing . For
10、the purpose of analysis vibrations which affect the surface quality in machining processing,in this paper I research in the existing vibration standards at first,And then I select the Root Mean Square(RMS) value as the order of magnitude to judge the vibration by the results of analysis.For the part
11、icularity of machine tools vibration standard the machine vibration state is divided in “Best“,“Available“,“Caution“and“Warning“four states.After analyzing the formation processing of the typical theoretical surface roughness we give a certain relationship between surface roughness and vibration in
12、machining processing by the experiments on lathe and milling machine .I also research on existing types of vibration in machining processing and there corresponding vibration characteristics.Then According to the requirements of the diagnosis,the diagnostic processing is designed. Finally,I establis
13、h a test platform on the lathe to verify the feasibility of the analysis processing and research on sensitive place and sensitive direction in the vibration test thought experiments.Then I use the imitation vibration problem in machine tools to verify the feasibility of the diagnostic processing and
14、 develop a off-line graphical interface based on MATLB GUI for the analysis of vibration data. Thought the work above this paper provides a preliminary theoretical foundation to establish completely diagnostic system of vibration in machining processing.What is more this paper gives a new idea to es
15、tablish the magnitude of vibration in machining processing by the experimental study on the effects of surfaces roughness on the vibration in machining processing. Keywords:CNC machine tools,machining processing，vibration analysis，machined surface quality， II华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 目目 录录 摘 要.I Abstract.II 目 录.
