阻尼动力减振刀具动态特性分析与优化设计

发布时间：2025-02-09 19:09

　　深孔加工一直是机械加工中的难题,需要刀具的悬伸量较大,导致刀具的刚度较低,容易产生切削颤振,采用动力减振镗杆是解决深孔加工颤振的有效技术途径。本文以阻尼动力减振镗杆为研究对象,建立了阻尼动力减振镗杆的动力学模型并准确识别出模型的等效参数,通过一系列实验研究对比分析了国内外动力减振镗杆的动态特性,建立了镗杆动态切削过程系统的动力学模型,并通过Simulink动态仿真分析系统稳定性,从提高颤振稳定性角度进一步优化动力减振镗杆,通过ABAQUS建立了动力减振镗杆准确的有限元模型,对镗杆进行动力学仿真分析。本文具体研究内容如下:(1)对阻尼动力减振镗杆的结构进行分析,建立其动力学模型并分析动力减振的基本原理,根据梁理论和能量守恒原理推导动力减振镗杆集中质量模型的等效参数计算公式,以某型号镗杆为例通过ABAQUS有限元仿真验证了计算方法的有效性,根据传统吸振器减振原理计算某型号镗杆内置吸振器的设计参数并分析其振动响应特性。(2)对国内外两把同型号的阻尼动力减振镗杆进行了一系列实验分析,包括自由模态实验、约束模态实验、轴向挤压橡胶圈切削实验、切削力测量实验。通过国内外两把阻尼动力减振镗杆的实验结果对...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1动力减振镗杆结构设计简图

振效果好的动力减振镗杆，其内部的动力吸振器系统的参数设计是关键，由于实际镗杆和吸振器质量块（振芯）都是细长形状的连续体，建立该动力减振镗杆准确的集中质量模型，是后续进行吸振器设计的基础。2.1动力减振刀具结构设计和减振原理动力减振镗杆的设计基于动力吸振器原理，通过附加一个质量弹....

图2-2动力减振镗杆集中质量模型

（a）等效模型（b）动力学模型图2-2动力减振镗杆集中质量模型减振刀具的减振原理DenHartog著的《MechanicalVibration》中，给出了现在广为人知的关系式，该设计方法包括最优同调条件式和最优阻尼关系式，其设计理论是指，对于含有吸振器阻尼的振动系统....

图2-3不同阻尼比下的系统响应曲线

东南大学硕士学位论文振幅表示为实振幅与相位的形式，=，=则可以将主系统实振幅比化为无量纲的形式：=()()()()()(....

图2-5刀杆分段坐标系

2.2.1Euler-Bernoulli梁理论求解镗杆弯曲模态动力减振镗杆在实际加工中为横向振动，由于其长径比大，所以使用Euler-Bernoulli典梁理论可以比较准确地进行计算。根据Euler-Bernoulli梁理论，等截面梁自由振动的运方程为：(....

本文编号：4032729