到目前为止,大部分的研究工作都集中于车削[195]或铣削[28]颤振之中。相对来说,人们对于磨削颤振的认识还不够深刻。这可能有多方面的原因:其一,磨削过程中砂轮和工件的相互作用非常复杂[62];其二,磨削力的模型也一直在完善之中[170,196-198];其三,双再生现象给其动力学模型引入两个截然不同的时滞,从而使得相关的理论研究难以开展[147,157-161]。总而言之,还有很多关于磨削颤振的问题值得我们思考。对此,本书将三个方面的问题作为研究的重点:
首先,切入式磨削中的颤振机理和颤振运动还需要讨论。应该说,Yuan等人[167]提出的关于磨削过程的动力学模型还是比较全面的,然而他们后面的分析却避开了双再生现象这一事实。紧接其后,Liu 和Payre[168]的工作将其模型简化,然后深入研究了双再生现象对磨削稳定性的影响。不过,他们的简化模型只是一个线性模型,因而也无法去讨论磨削过程中的颤振运动。后来,Chung和Liu[169]的工作弥补了这一缺陷,不过,他们对颤振的研究也仅仅是浅尝辄止,并未能深入挖掘出更多的动力学特性。
其次,往复式磨削中会产生怎样的颤振运动需要继续探讨。与切入式磨削相比,往复式磨削有其独特的地方。在整个过程中,砂轮会慢速地沿着工件来回运动,而这种运动则会诱发一些特别的颤振形式。这一现象最早在Shimizu[199]的实验中被发现,他发现颤振的振幅会随着砂轮的移动而不断地改变,而当砂轮处于工件中点的时候,其振幅会达到最大。紧接其后,Fu[200]发现砂轮的往复式运动同样也会改变颤振的频率分布。对于这种现象,Shiau[201]通过对其建立的数学模型进行仿真运算得到了相似的结果。然而,人们对于这种由砂轮运动引发的特殊现象并未能从理论上给出满意的解释。(www.daowen.com)
最后,如何才能有效地抑制磨削颤振需要再思考。前面已经提到,很多颤振抑制的工作集中于车削和磨削之中,而关于抑制磨削颤振的研究工作则非常的少[192-194],对其背后的作用机理也没有从理论上给出满意的解释。此外,考虑到磨削加工过程中的双再生现象,还没有研究者反其道来利用这种特性,从而进一步优化磨削颤振抑制的效果。
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