本文關(guān)鍵詞：約束阻尼型鏜桿的優(yōu)化及減振性能　出處：《航空學(xué)報(bào)》2016年06期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：孔加工過程中鏜桿的切削顫振影響著表面加工質(zhì)量和加工精度,約束阻尼型鏜桿可有效抑制這種切削振動(dòng),但其作用機(jī)理未被完全研究清楚,導(dǎo)致其抑制振動(dòng)的效果一般。對(duì)約束阻尼型鏜桿的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、材料優(yōu)選及減振性能進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。首先,根據(jù)Kelvin-Voigt粘彈性力學(xué)模型理論建立了鏜桿的動(dòng)力學(xué)模型,研究證實(shí)增大鏜桿的靜剛度和結(jié)構(gòu)損耗因子能提高其減振性能從而提高孔加工質(zhì)量;其次,基于建立的約束阻尼型鏜桿靜剛度和結(jié)構(gòu)損耗因子理論公式,對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化、材料優(yōu)選。結(jié)果顯示:存在一個(gè)最佳尺寸范圍可減小鏜桿在主要工作頻域段上的振動(dòng),同時(shí)所選用的阻尼層應(yīng)具有較小的彈性模量和較大的材料損耗因子,約束層材料應(yīng)具有較大的彈性模量;最后,設(shè)計(jì)制造4種不同材料的約束阻尼型鏜桿,通過模態(tài)實(shí)驗(yàn)獲得靜剛度、結(jié)構(gòu)損耗因子,并與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,同時(shí)研究切削過程中約束阻尼型鏜桿的材料及切削參數(shù)對(duì)減振性能的影響。結(jié)果顯示:約束阻尼型鏜桿能有效減小徑向振動(dòng)以提高加工質(zhì)量,不同材料的約束阻尼型鏜桿在切削過程中徑向振動(dòng)差別較大,優(yōu)化后的鋼-PMMA-硬質(zhì)合金鏜桿在不同切深及轉(zhuǎn)速下的徑向振動(dòng)加速度較小且更加穩(wěn)定。
[Abstract]:The cutting chatter of boring bar affects the surface machining quality and machining precision. The constrained damping boring bar can effectively suppress the cutting vibration, but its mechanism has not been fully studied. As a result, the vibration suppression effect is general. The structural optimization, material selection and vibration absorption performance of constrained damping boring bar are studied theoretically and experimentally. First of all. Based on the theory of Kelvin-Voigt viscoelastic mechanics, the dynamic model of boring bar is established. It is proved that increasing the static stiffness and structural loss factor of boring bar can improve its vibration absorption performance and improve the quality of hole machining. Secondly, based on the theoretical formula of static stiffness and structural loss factor of constrained damping boring bar, the structure optimization is carried out. The results show that the vibration of the boring bar in the main frequency domain can be reduced by the existence of an optimum size range, and the damping layer should have smaller elastic modulus and larger material loss factor. The confined layer material should have large elastic modulus; Finally, four kinds of constrained damping boring bar with different materials are designed and manufactured. The static stiffness and structural loss factor are obtained by modal experiments, and the results are compared with the theoretical results. At the same time, the influence of material and cutting parameters of constrained damping boring bar on vibration absorption performance is studied. The results show that constrained damping boring bar can effectively reduce radial vibration and improve machining quality. The radial vibration of constrained damping boring bar with different materials varies greatly in the cutting process, and the radial vibration acceleration of the optimized steel PMMA-cemented carbide boring bar is smaller and more stable under different cutting depths and rotational speeds.
【作者單位】： 山東大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院高效潔凈機(jī)械制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51425503,51375272,U1201245) 高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備科技重大專項(xiàng)(2015ZX04005008) 泰山學(xué)者專項(xiàng)(TS20130922)~~
【分類號(hào)】：TG53
【正文快照】： 網(wǎng)絡(luò)出版地址:www.cnki.net/kcms/detail/11.1929.V.20150907.1618.004.html引用格式:劉洋,劉戰(zhàn)強(qiáng),宋清華.約束阻尼型鏜桿的優(yōu)化及減振性能[J].航空學(xué)報(bào),2016,37(6):1992-2002.LIU Y,LIU Z Q,SONGQ H.Optimization and damping performance of constrained damping boring bar

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