matlab机床切削振动仿真代码
时间: 2023-07-16 17:13:51 浏览: 61
以下是一个简单的MATLAB机床切削振动仿真代码示例:
```matlab
%% 机床切削振动仿真代码
clc;
clear all;
close all;
%% 参数设置
L = 0.15; % 切削宽度(m)
V = 0.2; % 切削速度(m/s)
f = 5000; % 主轴转速(rpm)
d = 0.04; % 刀具直径(m)
vc = V*1000/60; % 切削速度(m/min)
ap = 0.01; % 切削深度(mm)
ae = 0.02; % 进给量(mm/rev)
rake_angle = 5; % 刀片前角(度)
relief_angle = 6; % 刀片后角(度)
n = 5; % 模态数
%% 计算切削力
kc = 350; % 材料切削力系数
fn = kc*ap*ae; % 切削力(N)
%% 计算自然频率和阻尼比
E = 210e9; % 弹性模量(Pa)
rho = 7850; % 材料密度(kg/m^3)
h = 0.05; % 工件厚度(m)
b = 0.2; % 工件宽度(m)
a = d/2; % 刀具半径(m)
Iz = (1/12)*b*h^3; % 惯性矩(m^4)
k = 3.34*E*Iz/L^3; % 刚度(N/m)
freq = zeros(n,1); % 自然频率(Hz)
zeta = zeros(n,1); % 阻尼比
for i = 1:n
freq(i) = (2*i-1)*sqrt(k/rho)/(2*L); % 自然频率(Hz)
zeta(i) = 0.05; % 阻尼比
end
%% 计算切削过程中的动载荷
t = 0:0.001:(L/V); % 时间(s)
F = fn*ones(size(t)); % 切削力(N)
%% 计算位移和振速
x = zeros(length(t),n); % 位移
v = zeros(length(t),n); % 振速
for i = 1:n
for j = 1:length(t)
x(j,i) = (F(j)/(2*k))*(1-exp(-zeta(i)*freq(i)*t(j))*cos(freq(i)*sqrt(1-zeta(i)^2)*t(j))...
+zeta(i)*sin(freq(i)*sqrt(1-zeta(i)^2)*t(j))/sqrt(1-zeta(i)^2));
v(j,i) = (F(j)/(2*k))*(zeta(i)*freq(i)*exp(-zeta(i)*freq(i)*t(j))*cos(freq(i)*sqrt(1-zeta(i)^2)*t(j))...
-freq(i)*sqrt(1-zeta(i)^2)*exp(-zeta(i)*freq(i)*t(j))*sin(freq(i)*sqrt(1-zeta(i)^2)*t(j)));
end
end
%% 计算加速度
a = zeros(length(t),n); % 加速度
for i = 1:n
for j = 1:length(t)-1
a(j,i) = (v(j+1,i)-v(j,i))/(t(j+1)-t(j));
end
a(length(t),i) = a(length(t)-1,i); % 最后一个点的加速度设置为前一个点的加速度
end
%% 绘制结果
figure;
subplot(3,1,1);
plot(t,x(:,1),'LineWidth',1.5);
xlabel('时间(s)');
ylabel('位移(m)');
title('第1阶自然频率下的位移');
subplot(3,1,2);
plot(t,v(:,1),'LineWidth',1.5);
xlabel('时间(s)');
ylabel('振速(m/s)');
title('第1阶自然频率下的振速');
subplot(3,1,3);
plot(t,a(:,1),'LineWidth',1.5);
xlabel('时间(s)');
ylabel('加速度(m/s^2)');
title('第1阶自然频率下的加速度');
```
注意:以上代码仅为参考,具体的机床切削振动仿真代码需要根据实际情况进行调整和优化。