【摘要】：鏜削加工過程中極易產(chǎn)生的顫振問題嚴(yán)重制約產(chǎn)品質(zhì)量,尤其是在精密孔、深孔加工中。同時(shí)因?yàn)榧庸さ毒唛L徑比過大帶來的剛度較低使得該現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。普通鏜刀難以保證加工要求,因此研究大長徑比復(fù)合減振鏜刀具有重要的意義。本文針對(duì)鏜削加工中極易發(fā)生的顫振問題以及大長徑比刀具剛度較低導(dǎo)致的精密孔加工質(zhì)量難以保證等加工難題,提出了將磁流變減振和顆粒阻尼減振兩種減振方式結(jié)合在大長徑比鏜刀中,不僅可以通過阻尼顆粒之間以及與腔體的相互摩擦碰撞消耗能量,還可以利用磁流變減振實(shí)時(shí)、快速的改變復(fù)合減振鏜刀的固有頻率以抑制鏜削過程中顫振的發(fā)生,達(dá)到抑顫的目的。本文首先對(duì)復(fù)合減振鏜刀的顫振機(jī)理進(jìn)行分析,建立了復(fù)合減振鏜刀動(dòng)力學(xué)模型,得出了系統(tǒng)剛度、阻尼、固有頻率對(duì)系統(tǒng)鏜削穩(wěn)定性的影響。以正交試驗(yàn)為基礎(chǔ),通過ANSYS磁路仿真設(shè)計(jì)了磁流變減振系統(tǒng)并對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,通過錘擊實(shí)驗(yàn)以及切削力實(shí)驗(yàn)確定了顆粒阻尼減振參數(shù),設(shè)計(jì)了復(fù)合減振鏜刀。其次通過ANSYS對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,驗(yàn)證其良好的抑振性、調(diào)控性。最后使用Simulink軟件對(duì)其動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行仿真,進(jìn)一步驗(yàn)證其良好的抑振性以及調(diào)控的實(shí)時(shí)性,為復(fù)合減振鏜刀進(jìn)一步的理論研究及實(shí)際應(yīng)用提供依據(jù)。
【圖文】：

圖 1.1 三菱公司減振鏜刀（2）阻尼減振。通過增加系統(tǒng)的阻尼系數(shù)達(dá)到消耗系統(tǒng)振動(dòng)能量來使鏜刀的振幅降低如圖(1.2)所示，山東大學(xué)夏峰[20]設(shè)計(jì)的約束型減振鏜刀，通過在鏜桿內(nèi)置阻尼層來消耗振動(dòng)能量，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出了，在長徑比一定的情況下（L/D=6），減振鏜刀相對(duì)于普通的鏜刀加工相同工件得到的表面粗糙度降低 50%。本課題組設(shè)計(jì)的顆粒阻尼減振鏜刀，通過在鏜桿的前段加工出空腔，并按照一定填充率填充阻尼顆粒，當(dāng)加工過程中，通過阻尼顆粒與腔壁之間以及阻尼顆粒之間的碰撞摩擦達(dá)到消耗振動(dòng)能量的作用。經(jīng)過錘擊試驗(yàn)、切削實(shí)驗(yàn)證明其良好的減振效果[21]。

圖 1.1 三菱公司減振鏜刀2）阻尼減振。通過增加系統(tǒng)的阻尼系數(shù)達(dá)到消耗系統(tǒng)振動(dòng)能量來使鏜刀的振幅降低圖(1.2)所示，山東大學(xué)夏峰[20]設(shè)計(jì)的約束型減振鏜刀，通過在鏜桿內(nèi)置阻尼層來消動(dòng)能量，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出了，在長徑比一定的情況下（L/D=6），減振鏜刀相對(duì)通的鏜刀加工相同工件得到的表面粗糙度降低 50%。本課題組設(shè)計(jì)的顆粒阻尼減振，，通過在鏜桿的前段加工出空腔，并按照一定填充率填充阻尼顆粒，當(dāng)加工過程中過阻尼顆粒與腔壁之間以及阻尼顆粒之間的碰撞摩擦達(dá)到消耗振動(dòng)能量的作用。經(jīng)擊試驗(yàn)、切削實(shí)驗(yàn)證明其良好的減振效果[21]。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG713.3

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