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在銑削加工中，顫振是一種由刀具振動(dòng)引起的加工不穩定現象，它會(huì )在工件表面留下顫振刀痕，而當刀具再次經(jīng)過(guò)這些刀痕時(shí)，就會(huì )引起更大的振動(dòng)，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(huì )導致刀具或工件損壞。

現在，美國華盛頓大學(xué)圣路易斯分校的菲利普 V. 巴里博士及其研究小組基于一種稱(chēng)為時(shí)間有限元分析 (TFEA) 的技術(shù)開(kāi)發(fā)出了一種軟件，該軟件可以分析預測顫振何時(shí)會(huì )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模型進(jìn)行 TFEA 仿真分析，預測對切削加工穩定性和精度有利及不利的切削速度。通過(guò)優(yōu)化加工工藝，避免發(fā)生顫振，可以提高切削速度，延長(cháng)刀具壽命，改善工件質(zhì)量。

巴里博士表示，“ TFEA 分析技術(shù)可以幫助獲得精確的加工過(guò)程，并可在以更低成本制造更高質(zhì)量工件的過(guò)程中發(fā)揮很大的作用。只需根據預測結果改變刀具的切削速度，就能大大改善加工的穩定性和精度。”巴里博士及其同事已就利用 TFEA 技術(shù)設計加工工藝的概念申請了專(zhuān)利。由于對加工過(guò)程進(jìn)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(chē)零部件以及醫療器件等的加工制造。