約束阻尼型減振鏜桿的研制與開發(fā).pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，深孔加工在航空航天、汽車等領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛，深孔加工質(zhì)量和加工精度的要求也越來越高。高精度深孔加工是機械制造領(lǐng)域的一個重大難題。由于深孔鏜削加工中鏜桿的長徑比大、動剛度小，極易發(fā)生切削振動，影響工件的加工表面質(zhì)量和加工精度，難以滿足加工技術(shù)要求，而且使刀具壽命降低。為抑制鏜桿在鏜削過程中的振動，改善加工表面質(zhì)量和提高加工效率，開發(fā)了一種新型抗振鏜桿—約束阻尼型鏜桿。
　　首先，基于附加阻尼減振結(jié)構(gòu)形式，提出約束

2、阻尼型減振鏜桿設(shè)計開發(fā)方案，建立減振鏜桿動力學(xué)模型，通過增大鏜桿損耗因子η或提高其固有頻率ω以降低刀具振動，約束阻尼型減振鏜桿性能的結(jié)構(gòu)參數(shù)主要包括材料層（基體層、阻尼層、約束層）厚度，基體層材料和約束層材料的彈性模量對減振鏜桿性能也有重要影響;
　　然后，建立減振鏜桿的三維實體模型，并進行有限元分析得到各材料層厚度參數(shù)對鏜桿減振性能的影響因子大小，優(yōu)化確定減振鏜桿結(jié)構(gòu)參數(shù)，經(jīng)減振鏜桿和相同尺寸結(jié)構(gòu)的普通鏜桿的模態(tài)分析和諧響應(yīng)對比

3、，發(fā)現(xiàn)減振鏜桿的固有頻率和阻尼比均大于普通鏜桿，相同激勵下減小振幅可達39％，鏜桿固有頻率以及動剛度的提高可改善鏜削加工過程的穩(wěn)定性;
　　最后，對減振鏜桿和普通鏜桿進行實驗?zāi)B(tài)分析和切削穩(wěn)定性實驗驗證，實驗?zāi)B(tài)分析結(jié)果表明減振鏜桿的固有頻率比普通鏜桿高60Hz，阻尼比增大156％，相同激勵下的振幅值降低33％，在相同切削條件下，減振鏜桿加工的表面粗糙度值均比普通鏜桿低，加工表面質(zhì)量有較大程度改善。
　　總之，理論分析、有限