利用軟件消除高速切削中的刀具顫振

    在銑削加工中，顫振是一種由刀具振動引起的加工不穩(wěn)定現(xiàn)象，它會在工件表面留下顫振刀痕，而當?shù)毒咴俅谓?jīng)過這些刀痕時，就會引起更大的振動，從而在工件表面產(chǎn)生更深的刀痕。如此惡性循環(huán)，最終會導致刀具或工件損壞。
    現(xiàn)在，美國華盛頓大學圣路易斯分校(Washington University in St. Louis)的菲利普 V.巴里博士(Philip V. Bayly)及其研究小組基于一種稱為時間有限元分析(TFEA)的技術開發(fā)出了一種軟件，該軟件可以分析預測顫振何時會發(fā)生以及切削加工的精度。
    該軟件可應用于鋁合金、鈦合金航空零部件和醫(yī)用器件的高速加工。在銑削加工之前，先利用計算機中的加工系統(tǒng)模型進行TFEA仿真分析，預測對切削加工穩(wěn)定性和精度有利及不利的切削速度。通過優(yōu)化加工工藝，避免發(fā)生顫振，可以提高切削速度，延長刀具壽命，改善工件質量。
    巴里博士表示，“TFEA分析技術可以幫助獲得精確的加工過程，并可在以更低成本制造更高質量工件的過程中發(fā)揮很大的作用。只需根據(jù)預測結果改變刀具的切削速度，就能大大改善加工的穩(wěn)定性和精度。”巴里博士及其同事已就利用TFEA技術設計加工工藝的概念申請了專利。由于對加工過程進行分析計算的速度很快，因此該軟件有望廣泛應用于航空、汽車零部件以及醫(yī)療器件等的加工制造。