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摘要
研究考虑材料内阻的旋转圆锥形复合材料刀杆铣削系统的再生颤振稳定性。基于复合材料粘弹性本构关系、Hamilton原理和Rayleigh梁理论，结合再生时滞铣削力模型，分别导出旋转坐标以及惯性坐标表示的颤振偏微分方程。采用Galerkin法对颤振偏微分方程进行离散化。基于自由振动分析和能量法计算复合材料刀杆的模态损耗因子；基于特征值分析技术计算旋转复合材料刀杆的临界速度和失稳阈。采用时域半离散法和频域零阶近似解法，预测切削系统的稳定性。分析锥度比、长径比、铺层角、铺层方式，以及内、外阻对切削稳定性的影响。计算结果表明，轴对称旋转刀杆铣削过程在两种坐标系下的稳定性预测结果是一致的。研究发现，在高转速下，由于旋转复合材料刀杆内阻的作用，切削系统出现新的不稳定区域。这些新的不稳定区域的起始转速等于旋转复合材料刀杆的失稳阈。
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单位电子工程学院; 山东科技大学
