【摘要】：薄壁件近些年來在航空航天領(lǐng)域中得到了越來越廣泛的應(yīng)用,但局部剛度較低和較差的加工工藝性等也一定程度上使得薄壁件在加工過程中容易產(chǎn)生振動(dòng)。相比于減小切深等調(diào)整工藝參數(shù)方法控制振動(dòng)幅度,在加工過程中給工件附加上動(dòng)力吸振器不僅便捷經(jīng)濟(jì),而且不依賴大量工藝經(jīng)驗(yàn)。本文主要針對薄壁件的整個(gè)加工過程研究了一種通過多個(gè)吸振器聯(lián)合作用的組合式動(dòng)力吸振器的設(shè)計(jì)方法。首先根據(jù)二自由度系統(tǒng)振動(dòng)模型,推導(dǎo)并分析了動(dòng)力吸振器的工作原理。其次針對多厚度多自由度復(fù)雜結(jié)構(gòu)建立工件吸振器力學(xué)模型,基于MATLAB軟件編程建立獲取組合吸振器參數(shù)的動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。之后利用Python語言對有限元軟件ABAQUS作二次開發(fā),建立組合吸振器的各元件尺寸確定方法。以工件上一系列關(guān)鍵點(diǎn)的加速度頻響函數(shù)作為參考依據(jù),通過軟件ABAQUS仿真比較了在加工過程中各厚度工件在安裝組合動(dòng)力吸振器前后的振動(dòng)強(qiáng)度,并對吸振器位置排布進(jìn)行了優(yōu)化。最后,根據(jù)前文分析結(jié)果加工出組合動(dòng)力吸振器,以工件表面關(guān)鍵點(diǎn)的加速度頻響函數(shù)以及在激振器激振條件下的振動(dòng)響應(yīng)作為參考,比較了實(shí)際工件在安裝動(dòng)力吸振器前后的振動(dòng)強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果基本吻合,表明了所設(shè)計(jì)的組合式動(dòng)力吸振器對工件振動(dòng)控制的有效性。
【圖文】：

５％，振動(dòng)會(huì)隨著時(shí)間而減小。因而提高機(jī)床加工系統(tǒng)的穩(wěn)定性主要是控制系統(tǒng)的受迫逡逑振動(dòng)和自激振動(dòng)。對于受迫振動(dòng)的控制首先要找到振動(dòng)的源頭并進(jìn)行控制；其次逡逑要注意防止共振的發(fā)生，調(diào)整相應(yīng)的振動(dòng)頻率；另外可以使用隔振裝置進(jìn)行對振逡逑動(dòng)的隔離吸收，減小振動(dòng)的危害。逡逑對于自激振動(dòng)的控制可分為對方位特性的控制，如刀具與工件的相對位置；逡逑提高系統(tǒng)的等效剛度，如根據(jù)主振型和振動(dòng)特性來確定增加其剛度以及增加位置；逡逑增加系統(tǒng)的等效阻尼，如使用較大阻尼比的材料，選用適合的加工參數(shù)，如在大逡逑量試驗(yàn)中找出各單項(xiàng)參數(shù)以及聯(lián)合參數(shù)對振動(dòng)的影響，并選擇較為有助于振動(dòng)抑逡逑制的參數(shù)。逡逑２．３單自由度系統(tǒng)振動(dòng)理論基礎(chǔ)分析逡逑單自由度系統(tǒng)通常包括質(zhì)量ｍ，用于連接質(zhì)量和基礎(chǔ)的彈性元件（剛度為灸）逡逑以及阻尼（阻尼系數(shù)為ｃ）。此外，振動(dòng)系統(tǒng)中還需要包含持續(xù)作用的外加激勵(lì)逡逑力該激勵(lì)力可以有多重不同的形式，例如簡諧力等。振動(dòng)模型示意圖如圖逡逑２．１所示。逡逑

圖２．２有阻尼系統(tǒng)的自由振動(dòng)逡逑根據(jù)牛頓第二定律，，可得該種情況下的振動(dòng)方程逡逑ｍ＇ｘ邋＝邋－ｃｘ邋—邋ｋｘ邐（２．５）逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V261

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2669727