减振镗杆的有限元分析

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1、目录中文摘要1英文摘要1第1章减振镗杆的国内外研究水平和发展趋势1第2章颤振的机理及稳定性分析理论32.1再生颤振的机理32.2再生颤振系统42.3系统切削过程动态模型52.4镗削过程稳定性分析理论与稳定性图7第3章减振镗杆的动力学模型123.1减振镗杆的设计143.2减振镗杆模型的分析163.3在ANSYS程序中进行应力应变分析183.4模型在频域内的仿真结果18结论与展望22致谢23参考文献：24附件I英文文献翻译25附件II英文文献原文2825减振镗杆的有限元分析摘要：介绍了深孔镗削加工过程中产生振颤的机理,建立了减振镗杆的动力学模型。论述动力减振

2、镗杆的工作原理，通过简化动力学模型建立微分方程。在理论基础上通过实验分析动力减振镗杆的减振效果和动态性能，并测定其最佳状态下的性能参数。试验结果确定了动力减振器的减振特点，为实际生产加工给出参考。关键词：减振镗杆深孔镗削性能参数FiniteelementanalysisofDampingBoringBarAbstract:Thispaperintroducedthemechanismofvibrationintheprocessofdeepholeboring,developedadynamicmodalofthedampingboringbar.The

3、workingprincipleofaboringbarwhichhasadynamicvibrationabsorberisdiscussedThesystem’sdifferentialequationisbuiltaccordingtothesimpledynamicalmodel.Basedontheory,thedynamicperformanceofaboringbarisresearchedbyexperimentandtheperformanceparametersatthebeststatearegotten.Theresultofex

4、perimentshowsthecharacterofdynamicvibrationabsorber，andgivesareferencefortheactualmanufacture.Keywords:DampingboringbarDeepholeboringPerformanceparameters25第1章减振镗杆的国内外研究水平和发展趋势在机械生产过程当中，切削系统的加工精度及稳定性很大程度上取决与结构的刚度和切削过程中颤振对其产生的影响，刚性不足和颤振的产生不仅制约了切削系统在加工过程中的切削效率，而且还会在加工工件的表面留下振纹，影响加工

5、精度。切削颤振是金属切削过程中刀具与工件之间产生的一种十分强烈的相对振动，其产生的原因和发生、发展的规律与切削加工过程本身及金属切削系统动态特性都有着内在的本质联系，影响因素很多，是一个非常复杂的机械振动现象。深孔镗削过程中刀具通常会产生振颤。加工过程中产生的振动按产生原因分为自由振动、受迫振动和自激振动。其中自由振动是由于初始系统受外界的干扰所致,属于阻尼衰减振动;受迫振动是由于转动部件的自身缺陷产生的,可以通过刀具的振动频率找到可疑振动源。自激振动又分为:初始振动和再生振动,初始振动是由于刀具本身的固有频率与加工系统中的某个工作频率相同而产生的共振;

6、再生振动是在连续加工过程中切削表面的不连续性产生的。在机械加工中内孔加工是所占比例较大的一种重要的加工方法，约占整个加工工作量的1／4，而深孔加工又在内孔加工中占有很大的比例，所以深孔加工问题是否解决好，将会直接影响机器产品的生产进度和产品质量。特别是在重型机器制造业中，能否掌握它，运用自如，将会对生产有着决定性的影响，也影响到机器产品的质量。而深孔加工中最常见的疑难问题就是细长车刀和镗杆的长径比不够或动刚度不够，从而不能满足被加工工件的要求。一般情况下,影响金属加工表面的质量因素有机床本身、刀具、被加工工件以及其他的外界干扰等。刀具方面的因素主要是刀具

7、的动刚度和几何参数。对于一般的刀杆,在长径比超过4倍时刀具本身将产生振颤,使得加工无法进行。镗孔加工与一般的轴类加工有所区别。一般的车床车削轴类零件时,为了使刀具的刚度达到要求,并保证加工的质量,刀具的形状可以选择得比较粗、短。但是镗削加工通常在预先钻好或者铸好的孔上进行,刀具是在被加工零件内,刀具的尺寸和形状都要受到一定限制,造成了刀具的刚度较低,在一定力的作用下,刀杆的弯曲程度主要取决于刀杆的静刚度,而刀杆的振颤幅度和频率取决于刀杆的静刚度和动刚度。减小刀杆悬伸长度和增加刀杆的直径对于减小刀杆的变形量是有利的。但是受加工工件尺寸的限制,改变这两个参数

8、是不现实的。另外,通过减小切削量来降低切削力也可以达到减小刀杆变形量的目的,但这