| 摘要 | 第1-9页 |
| ABSTRACT | 第9-12页 |
| 论文中主要符号及意义 | 第12-14页 |
| 第1章 绪论 | 第14-29页 |
| 1．1 本课题的研究目的和意义 | 第14-16页 |
| 1．2 课题背景及国内外研究现状 | 第16-27页 |
| 1．2．1 本课题来源 | 第16页 |
| 1．2．2 高速切削加工技术及其发展与应用 | 第16-19页 |
| 1．2．3 高速切削过程中的振动及切削稳定性的研究现状 | 第19-24页 |
| 1．2．4 高速切削系统动态优化理论及方法的研究现状 | 第24-27页 |
| 1．3 本课题的主要研究内容 | 第27-29页 |
| 第2章 高速切削系统动力学建模及动态特性分析 | 第29-59页 |
| 2．1 高速切削动力学建模考虑的影响因素 | 第29-30页 |
| 2．2 高速切削系统的动力学模型 | 第30-37页 |
| 2．2．1 集中参数模型 | 第31-33页 |
| 2．2．2 有限元模型 | 第33-37页 |
| 2．3 高速旋转系统的陀螺特征值求解 | 第37-41页 |
| 2．3．1 陀螺系统的广义特征值与标准特征值 | 第37-38页 |
| 2．3．2 陀螺特征值问题的基本性质 | 第38-40页 |
| 2．3．3 求解陀螺特征值的Lanczos方法 | 第40-41页 |
| 2．4 高速切削系统动态特性及实例分析 | 第41-56页 |
| 2．4．1 高速铣削主轴-刀柄结构的动态特性分析 | 第42-49页 |
| 2．4．2 不同支承刚度对主轴-刀柄系统的动态特性的影响 | 第49-52页 |
| 2．4．3 不同立铣刀与主轴-刀柄匹配的动态特性分析 | 第52-54页 |
| 2．4．4 不同面铣刀与主轴-刀柄匹配的动态特性分析 | 第54-56页 |
| 2．5 判定是否考虑离心力与陀螺力矩影响的临界条件分析 | 第56-57页 |
| 2．5．1 离心力和陀螺力矩对系统的影响的主要影响变量 | 第56页 |
| 2．5．2 考虑离心力和陀螺效应影响的临界条件的确定 | 第56-57页 |
| 2．6 本章小结 | 第57-59页 |
| 第3章 高速切削过程的切削力 | 第59-77页 |
| 3．1 高速铣削过程的瞬时切削力 | 第60-63页 |
| 3．1．1 螺旋平头铣刀的瞬时切削力模型 | 第60-62页 |
| 3．1．2 球头铣刀的瞬时切削力模型 | 第62-63页 |
| 3．1．3 切削力分析的刀具通用模型 | 第63页 |
| 3．2 平均切削力 | 第63-65页 |
| 3．2．1 螺旋平头铣刀的平均切削力 | 第63-64页 |
| 3．2．2 球头铣刀的平均切削力 | 第64-65页 |
| 3．3 高速铣削的动态切削力 | 第65-68页 |
| 3．3．1 高速铣削过程的动态切削力模型 | 第65-66页 |
| 3．3．2 高速铣削过程的动态切削力分析 | 第66-68页 |
| 3．4 高速切削过程切削力实验分析 | 第68-70页 |
| 3．4．1 高速切削的切削力实验影响变量确定 | 第68页 |
| 3．4．2 高速切削的切削力实验设计 | 第68-70页 |
| 3．5 高速切削过程切削力及其影响因素分析 | 第70-76页 |
| 3．5．1 切削速度对切削力的影响 | 第73-74页 |
| 3．5．2 进给速度对切削力的影响 | 第74-75页 |
| 3．5．3 轴向切深和径向切深对切削力的影响 | 第75页 |
| 3．5．4 振动对切削力的影响 | 第75-76页 |
| 3．6 本章小结 | 第76-77页 |
| 第4章 高速切削过程的振动及其稳定性 | 第77-105页 |
| 4．1 自激振动及其稳定性 | 第77-83页 |
| 4．1．1 自振系统及自激振动的基本特性 | 第78-79页 |
| 4．1．2 稳定性定义 | 第79-80页 |
| 4．1．3 稳定性判别定理与方法 | 第80-83页 |
| 4．2 高速切削过程的振动及其稳定性 | 第83-90页 |
| 4．2．1 高速切削再生型自激颤振及其稳定性 | 第83-85页 |
| 4．2．2 高速切削稳定性判据 | 第85页 |
| 4．2．3 多自由度系统高速切削稳定性 | 第85-86页 |
| 4．2．4 高速切削过程的稳定切削极限 | 第86-88页 |
| 4．2．5 动态切削力和强迫激励共同作用下的振动分析 | 第88-90页 |
| 4．3 高速切削稳定性判据及评价分析方法 | 第90-95页 |
| 4．3．1 切削稳定性极限图法 | 第90-91页 |
| 4．3．2 适合高速切削特点的稳定性极限图 | 第91-92页 |
| 4．3．3 高速切削稳定性极限图的绘制方法 | 第92-95页 |
| 4．3．4 高速切削稳定性极限的评价 | 第95页 |
| 4．4 高速切削稳定性的特点及影响因素分析 | 第95-103页 |
| 4．4．1 机床结构动态特性对高速切削稳定性的影响 | 第95-98页 |
| 4．4．2 离心力和陀螺力矩对高速切削稳定性的影响 | 第98-99页 |
| 4．4．3 切削用量对高速切削稳定性的影响 | 第99-103页 |
| 4．5 本章小结 | 第103-105页 |
| 第5章 高速切削稳定性动态优化 | 第105-136页 |
| 5．1 基于动力修改的动态优化方法及应用思路 | 第105-106页 |
| 5．1．1 结构动力修改的基本理论与方法 | 第105-106页 |
| 5．1．2 结构动力修改技术在高速切削中的应用思路 | 第106页 |
| 5．2 动态优化目标函数、影响变量和约束条件 | 第106-109页 |
| 5．2．1 目标函数 | 第106-108页 |
| 5．2．2 动态优化的设计变量 | 第108页 |
| 5．2．3 动态优化的约束条件 | 第108-109页 |
| 5．3 优化变量的灵敏度分析和摄动修改方法 | 第109-113页 |
| 5．3．1 特征值(固有频率)灵敏度 | 第110-111页 |
| 5．3．2 特征向量灵敏度 | 第111页 |
| 5．3．3 频响函数灵敏度 | 第111页 |
| 5．3．4 模态能量灵敏度 | 第111-113页 |
| 5．3．5 变量的摄动修改 | 第113页 |
| 5．4 设计阶段的动态优化 | 第113-126页 |
| 5．4．1 设计阶段进行动态优化的方法分析 | 第113-117页 |
| 5．4．2 考虑高转速影响的主轴一刀柄系统动态特性的优化措施 | 第117-121页 |
| 5．4．3 通过优化支承条件提高切削稳定性的措施 | 第121-123页 |
| 5．4．4 稳定性极限和主轴功率均衡配置的综合优化方法 | 第123-126页 |
| 5．5 切削加工规划阶段的动态优化 | 第126-135页 |
| 5．5．1 考虑刀具动态特性的优化 | 第126-130页 |
| 5．5．2 切削用量参数的优化 | 第130页 |
| 5．5．3 工件的装夹定位方式的优化 | 第130-135页 |
| 5．6 本章小结 | 第135-136页 |
| 第6章 高速切削动态实验研究 | 第136-155页 |
| 6．1 高速切削动态实验方案设计 | 第136-141页 |
| 6．1．1 实验目的 | 第136-137页 |
| 6．1．2 实验方案设计 | 第137-140页 |
| 6．1．3 实验设备及仪器 | 第140-141页 |
| 6．2 实验数据处理与试验结果分析 | 第141-151页 |
| 6．2．1 实验数据处理与分析内容 | 第141-142页 |
| 6．2．2 模态试验结果分析 | 第142-143页 |
| 6．2．3 空转试验结果分析 | 第143-144页 |
| 6．2．4 切削实验结果分析 | 第144-151页 |
| 6．3 高速切削稳定性动态实验方法 | 第151-153页 |
| 6．3．1 高速切削动态实验方法及流程 | 第151页 |
| 6．3．2 实验测试方法及信号处理分析 | 第151-153页 |
| 6．4 本章小结 | 第153-155页 |
| 结论 | 第155-158页 |
| 参考文献 | 第158-164页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第164-165页 |
| 致谢 | 第165页 |
