立式銑床直齒銑刀固有頻率研究*

王天任 張玲利 李 鶴 聞邦椿

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立式銑床直齒銑刀固有頻率研究*

王天任 張玲利 李 鶴 聞邦椿

（東北大學 機械工程與自動化學院 遼寧沈陽110819）

銑床刀桿的振動情況直接影響零件的加工質量。將刀桿簡化為歐拉梁模型，分別計算了刀桿在不考慮陀螺效應和考慮陀螺效應時的固有頻率，并研究了不同的刀桿轉速對固有頻率的影響。同時考慮了刀桿的懸臂長度和刀桿直徑對其固有頻率的影響。研究結果表明，在不考慮陀螺效應時，懸臂刀桿的固有頻率不會隨著刀桿轉速而變化。在考慮陀螺效應時，隨著刀桿轉速的增大，正進動的固有頻率會變大而反進動的固有頻率會降低。刀桿的各階固有頻率會隨著刀桿懸伸長度的減小而增大，隨著直徑的變大而變大。

銑刀 固有頻率 陀螺效應 刀桿懸伸長度 刀桿直徑

伴隨著制造業的快速發展，銑削成為一種越來越重要的加工方式。銑削加工已不斷的被應用于航空、汽車、船舶及核電等工業領域[1]。但是在實際的銑削過程中，由于刀具和工件的剛性作用，實際的加工過程中會出現不穩定現象[2-3]，這種不穩定性會嚴重影響加工的精度和效率。銑床在加工中出現不穩定現象主要指的是銑削過程中出現的刀具振動現象。因此對于銑床銑刀固有頻率的研究意義可見一斑。

本文利用懸臂歐拉梁[4]簡化銑刀刀桿，分別計算了在不考慮陀螺效應[5,6]和考慮陀螺效應時刀桿的固有頻率。并研究了刀桿的懸伸長度和刀桿直徑對其固有頻率的影響。……