本文關(guān)鍵詞：大長徑比減振鏜桿的研究

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【摘要】：制造業(yè)在國家的經(jīng)濟建設(shè)中有著重要地位,充分體現(xiàn)了國家的創(chuàng)造力、競爭力和綜合國力。隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展,對工業(yè)生產(chǎn)效率、加工精度提出了更高的要求。機械制造業(yè)發(fā)展水平,決定了我國經(jīng)濟發(fā)展的速度,因此,加快發(fā)展機械制造業(yè)的意義十分重大。在機械制造業(yè)中內(nèi)孔加工又占有重要的地位,怎么樣提高鏜削加工過程中的效率以及加工精度,已是切削加工研究領(lǐng)域的一個重要的課題。本課題以現(xiàn)代金屬切削加工理論為背景,結(jié)合前人所研究的內(nèi)容,在理論研究的基礎(chǔ)上進行實驗驗證,尋找一種提高鏜孔加工精度的新方法。通常情況下,當(dāng)鏜桿的長徑比不大時,在機械加工過程中產(chǎn)生的振動不會十分明顯。而當(dāng)鏜桿的長徑比大于4時,在機械加工過程中就比較容易產(chǎn)生振動,這是由于鏜桿剛度不夠?qū)е碌?并且振動趨勢會逐漸的變明顯起來,最終會導(dǎo)致加工質(zhì)量的下降。根據(jù)前人的研究成果,當(dāng)鏜桿長徑比為10時,機械加工過程中所產(chǎn)生的變形量,是長徑比為4時的16倍；而且當(dāng)鏜桿的長徑比從10遞增到12時,在機械加工過程中,鏜桿自身產(chǎn)生的變形量增加70%。采取哪些減振措施消除或者盡量減少機械加工過程中所產(chǎn)生的振動問題已經(jīng)成為一個重要的研究方向。在深孔和高速的加工過程中,鏜桿簡化為細(xì)長懸臂梁結(jié)構(gòu),特別是大長徑比鏜桿,懸伸過長,剛度不足,容易產(chǎn)生振動,影響加工精度。減振鏜桿需要在鏜桿上挖出一部分材料以安裝減振器,這在一定程度上影響了鏜桿的靜剛度,并且鏜桿的徑向尺寸也直接影響到減振塊的大小,從而影響鏜桿的減震效果。由于在鏜桿上應(yīng)用單一的減振措施,會因為受到一定限制而不能充分發(fā)揮其減振性能,所以應(yīng)考慮采取多種減振措施,以達到抑制鏜桿在機械加工過程中產(chǎn)生的振動,提高鏜桿的抗振性能。論文設(shè)計了一種非圓型截面復(fù)合材料結(jié)構(gòu)鏜桿,降低了鏜削過程中的振動,在保障了加工效率的同時,提高了鏜孔表面的加工質(zhì)量。本文的研究內(nèi)容主要包括：(1)明確減振鏜桿的基本要求以及主要減振措施,給出復(fù)合型結(jié)構(gòu)減振鏜桿的設(shè)計方案。(2)建立鏜桿的靜力學(xué)和動力學(xué)數(shù)學(xué)模型,并進行了分析、推導(dǎo),得出鏜桿靜剛度、固有頻率、阻尼系數(shù)和受迫振動振幅的數(shù)學(xué)表達式。(3)利用有限元軟件建立鏜桿模型,并進行了模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析,以驗證非圓型截面復(fù)合材料結(jié)構(gòu)鏜桿在減振性能上的優(yōu)越性。(4)最后進行了該減振鏜桿的參數(shù)優(yōu)化,包括減振芯直徑和削扁尺寸參數(shù),使減振鏜桿達到最佳的減振效果。
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG53

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本文編號：1141392