精密高效、成本低廉的深孔鉆削技術是當今航空航天、新能源裝備制造和高新技術產業(yè)對深孔零件加工提出的迫切需要。但到目前為止,這類零件的制造方法仍以傳統(tǒng)深孔鉆削加工為主,孔質量的可控性較差。深孔鉆削質量的調控本質上是一個“動態(tài)”問題,它與影響鉆削過程中刀具系統(tǒng)振動特性的各種干擾因素密切相關。盡管人們采用了穩(wěn)定域法、被動控制及主動控制等多種方法來減少加工過程中的有害振動,但至今尚未獲得令人滿意的解決方案。因此,如何精準、低成本地控制刀具的動態(tài)行為,進而形成預定加工品質的深孔制件就成為了深孔鉆削研究的熱點問題。由于深孔加工品質與刀具振動模態(tài)密切相關,本文建立了一種基于獨立模態(tài)空間特征的深孔鉆削刀具振動抑制算法。通過對深孔鉆削刀具系統(tǒng)動力學方程進行模態(tài)解耦和截斷,將刀具在物理空間的振動特征轉入到模態(tài)空間,并將模態(tài)濾波器估計出的模態(tài)位移和模態(tài)速度信息引入到反饋增益矩陣,搭建起對深孔鉆削刀具有害振動模態(tài)的實時“精確打擊”架構,從而避免了傳統(tǒng)物理空間所需控制參量多且相互耦合的缺陷。為了改善模態(tài)控制過程中的可觀性與可控性,提出了一種基于刀具系統(tǒng)模態(tài)特征的傳感器/阻尼器位置優(yōu)化算法。該算法將有效獨立法（EF... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 深孔加工的發(fā)展及特點
    1.3 研究現狀
        1.3.1 深孔鉆削刀具振動的被動式控制
        1.3.2 深孔鉆削刀具振動的主動式控制
    1.4 主要研究內容
2 深孔鉆削刀具系統(tǒng)的動力學建模
    2.1 Euler-Bernoulli梁單元模型
        2.1.1 Bernoulli-Euler梁單元的坐標和位移函數
        2.1.2 Bernoulli-Euler梁單元的剛度矩陣和質量矩陣
    2.2 深孔鉆削刀具系統(tǒng)理論建模
    2.3 模態(tài)坐標的轉換和解耦
    2.4深孔鉆削刀具系統(tǒng)的模態(tài)實驗
        2.4.1 模態(tài)實驗的原理
        2.4.2 模態(tài)實驗測試系統(tǒng)的組成
        2.4.3 有限元模型的修正
    2.5 本章小結
3 傳感器/阻尼器的位置優(yōu)化算法
    3.1 傳感器/阻尼器的位置優(yōu)化準則
    3.2 傳感器的位置優(yōu)化
    3.3 阻尼器的位置優(yōu)化
    3.4 位置優(yōu)化結果的討論
    3.5 本章小結
4 深孔鉆削刀具系統(tǒng)的獨立模態(tài)控制框架
    4.1 獨立模態(tài)空間控制的原理
    4.2 溢出效應的分析
    4.3 基于獨立模態(tài)的最優(yōu)控制
    4.4 模態(tài)坐標的提取
        4.4.1 模態(tài)濾波器原理
        4.4.2 模態(tài)分離的數值仿真
    4.5 獨立模態(tài)控制的數值仿真
    4.6 本章小結
5 深孔鉆削模態(tài)控制的實驗研究
    5.1 實驗設備
    5.2 靜態(tài)時的模態(tài)控制實驗
    5.3 動態(tài)鉆削時的模態(tài)控制實驗
        5.3.1 振動信號的對比與分析
        5.3.2 圓度誤差的對比與分析
    5.4 本章小結
6 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間研究成果



本文編號：2986695