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高速面铣刀气动噪声及其频谱分析
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:机械工程学报
  • 时间:2011
  • 页码:163-168
  • 分类:TG506.1[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
  • 作者机构:[1]山东大学机械工程学院,济南250061
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(2009CB724401); 国家自然科学基金(50975162 50935003); 山东省自然科学杰出青年基金(JQ200918); 高档数控机床与基础制造装备科技重大专项(2010ZX04017-012 2009ZX04012-031)资助项目
  • 相关项目:基于多重尺度效应耦合的超硬微铣刀设计理论和制造技术
中文摘要:

高速面铣削过程中的噪声严重影响工作人员的健康,偶极子声源是气动噪声的主要声源,基于Ffowcs Williams-Hawkings(FW-H)方程建立高速面铣刀气动噪声预测模型,采用计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)的方法对气体流动特性进行数值模拟,进行高速面铣刀空转噪声测试试验,噪声预测声压级比噪声测试声压级低4.0 dB左右。研究结果表明容屑槽区域和刀片前刀面是影响高速面铣刀气动噪声的主要因素,高速面铣刀气动噪声在轴向具有明显指向性。结合频谱分析发现紊流噪声分布在较广的频率段,决定了气动噪声的大小,但旋转频率上离散噪声的强度往往很大。高速面铣刀气动噪声预测模型可为低噪声高速面铣刀设计和合理应用提供理论依据。

英文摘要:

The noise produced by high speed face milling is detrimental to the machine operators.The major source of aeroacoustic noise is primarily dipole in nature.A noise prediction model based on Ffowcs Williams-Hawkings equation is used to predict aeroacoustic noise in face milling cutters.Numerical simulation of air flow in the milling cutter system is performed by using CFD method.The predicted sound pressure level based on mathematical model is 4.0 dB lower than measurement results at 9 000 rpm.And the error is about 7%.The chip flute region and insert rake face are found to be important factors in determining aeroacoustic noise in rotating face milling cutter.The directivity of aeroacoustic noise is verified in the axial direction.The broadband noise spreads over a broad range of frequencies and contributes significantly to overall noise,but the discrete noise at the rotational frequency is significantly higher.It can provide theory for low noise design and prediction of high speed face milling cutter.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603