發(fā)布時間：2020-06-12 04:21

【摘要】：隨著機械制造技術的不斷發(fā)展,實際工程中對深孔加工技術的要求越來越高,特別是一些對加工精度要求極高的行業(yè),如航空宇航制造業(yè)、兵器、石油及煤礦等。鏜刀作為深孔加工的主要刀具之一,直接影響著深孔加工的質量和效率,研究如何抑制深孔加工中的振動是十分必要的。深孔鏜削加工中,自激振動(顫振)很難找到有效的抑制方法,影響了加工精度、生產效率以及刀具的使用壽命。針對如何抑制顫振,本文設計了一種非線形減振槽雙層鏜桿結構,利用切削液在非線形減振槽處增大阻尼的作用來抑制鏜削中的顫振,研究結果對工程應用具有一定的理論指導意義。首先,分析了刀具系統(tǒng)的振動情況和切削過程中顫振產生的機理,并對深孔鏜削中的動力學模型以及顫振發(fā)生時的動態(tài)切削力進行了分析計算。其次,利用了流體阻尼技術減振原理設計了非線形減振槽雙層鏜桿結構,建立了流場力學模型和深孔鏜削系統(tǒng)的動力學仿真模型,分別運用Fluent和Simulink進行流場域的流體仿真和深孔鏜削過程中的動力學仿真,來驗證非線形減振槽的減振效果。仿真結果表明:非線形減振槽雙層鏜桿結構能有效抑制顫振,其結構優(yōu)化后減振效果進一步提高。最后,對鏜削加工過程進行動態(tài)測試實驗驗證,通過采集的振動信號,對比分析非線形減振槽雙層鏜桿和普通鏜桿的振動性能,實驗結果表明:非線形減振槽雙層鏜桿對深孔鏜削中的顫振有明顯的抑制作用,其振幅降低約30%。
【圖文】：

影響加工生產效率，加大了企業(yè)成本的投入，因此，如何抑機械加工業(yè)重大意義[2]。目前，就鏜桿減振，國內外學者做重大的研究成果�，F(xiàn)狀國學者 F.W.Taylor[3]發(fā)表的顫振論文，在當時引起了很大的振進行了大量的科學研究。等人通過增大鏜桿長徑比的方法來提高其動剛度，來抑制鏜在鏜桿離刀頭最近的一端開設空腔放置減振塊，在減振塊與其產生阻尼，達到鏜桿的減振效果。k公司的Teeness[5]設計的長徑比為16的減振鏜桿是現(xiàn)在比較方法是在鏜桿內部添加內置減振器，結構如圖1.1所示：

圖 1.2 鏜桿減振控制系統(tǒng)示意圖研究員 NAGANO S[8]等通過改變減振鏜桿的材料，如樹脂的碳纖維變增強了鏜桿的抗振性，因此，具有很強的抗顫振特性。減振鏜桿方面的專家 ANDREN L[9]等人提出了一種用合金鋼、不銹鋼減振鏜桿，并且研究了該鏜桿在切削中的動態(tài)性能。u[10]等人提出了抑制鏜桿顫振的方法，就是鏜桿在外部激勵作用下振幅采用的減振措施：首先，優(yōu)化橡膠圈的徑向剛度；其次，選擇合適的hi[11]等人，在鏜桿內部填加永磁體、減振塊等吸振器，運用摩擦原理。ar[12]等人，運用 Lyapunov 方程就減振鏜桿內部的動力吸振器的合理位計研究。oradia[13]等人對鏜桿中內置吸振器的參數(shù)對減振鏜桿動態(tài)性能的影響的得出了相應的影響趨勢，并對其優(yōu)化改進，使其減振效果更加明顯
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG71

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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相關博士學位論文 前1條

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相關碩士學位論文 前9條

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本文編號：2708996