銑削製程特徵值及暫態響應之探討

摘要

本文主要探討銑削製程系統之特徵值與暫態響應，釐清穩定葉瓣圖上各區域之系統響應特徵。首先以平均力模式，針對對稱結構獲得系統特徵方程。進一步建立包含動態力之銑削系統模型，並以辛普森法獲得對應主軸轉速與軸向切深平面的離散特徵值，獲得z平面特徵值與s平面特徵值之映射關係式，進而建立轉速軸深平面之穩定裕度圖及顫振頻率之關係圖。經分析發現顫振頻率隨軸向切深增加而增加。同一軸向切深下，高轉速區之穩定性較低轉速區差，且高轉速區的穩定裕度對軸向切深變化較敏感。於葉瓣交集區的左右兩側其特徵值主要為各自葉瓣之貢獻，交集區相鄰葉瓣貢獻之特徵值都於單位圓外，故會有兩組顫振頻率。另外每一葉瓣內，從低頻區至高頻區系統特徵值實部由小變大再變小，呈現一山丘狀之變化。觀察z平面系統特徵值之運動軌跡，當固定主軸轉速逐漸增加軸向切深時，於穩定葉瓣圖上之半島區時，系統特徵值經過實軸(-1 0)離開單位圓稱為Flip分叉，其它離開單位圓方式則為二階Hopf分叉。最後以時域數值模擬獲得系統暫態響應，從顫振頻率以及振幅驗證本文建立之特徵值分析結果之正確性。

獎項日期	2018 8月 30
原文	???core.languages.zh_ZH???
監督員	Junz Jiunn-jyh Wang (Supervisor)