切削参数对减振镗杆振动性能的影响研究

在深孔镗削加工中,镗杆的减振效果是影响加工质量的关键因素,而镗杆的振动情况会受到切削参数的影响。采用单因素法,通过改变不同的切削参数对减振镗杆的振动性能进行了切削试验研究。对不同切削参数下镗杆径向和切向上的振动信号进行采集,将采集到的振动信号通过信号处理软件进行时域上的波形显示,对比单因素变化下的镗杆实际振动曲线差别,得出切削线速度、进给速度、背吃刀量各自的变化对镗杆振动性能的影响,给出该款减振镗杆的切削参数选用建议,为该款减振镗杆的使用和后续性能改进提供技术参考。     

双级串联调谐质量阻尼器减振镗杆的设计与性能仿真分析

针对大长径比镗刀杆在加工大型复杂零件的孔及孔系结构中容易产生振动、加工效率低且加工质量不稳定等问题,提出了一种内置双级串联调谐质量阻尼器的新型减振镗杆,建立了减振镗杆的力学等效模型,通过求解和分析减振镗杆的振幅比,确定了减振镗杆最优的阻尼器长度及阻尼比。利用MATLAB/Simulink分别求解减振镗杆和普通镗杆的加速度响应信号,结果表明,减振镗杆的吸振性能显著提高,振动衰减时间大幅缩短。应用Workbench对两种镗杆进行模态分析和谐响应分析,得到固有频率和幅频曲线,发现减振镗杆的振幅远小于普通镗杆。本研究为减振刀具的研制与推广提供了一定的理论参考。     

切削参数对内置式减振镗杆振动影响的研究

深孔加工中镗杆的颤振严重影响深孔的表面质量,而切削参数对内置式减振镗杆振动有很大的影响。为解决这一问题,建立基于有限元分析软件ANSYS的内置式减振镗杆仿真模型,加载应力载荷;采用单因素分析法,研究镗削过程切削参数对内置式减振镗杆刀尖最大振动幅值的影响,得到不同切削参数对内置式单减振镗杆刀尖幅频特性曲线;最后由幅频特性曲线归纳出切削参数对内置式减振镗杆切削状态的影响规律。所得结论为内置式减振镗杆在实际镗削精加工中应用提供参考。     

镗刀刀杆减振分析与试验研究

本文主要研究了中空分层镗刀杆填充颗粒形成阻尼后对镗刀杆减振效果的影响。对实心镗刀杆和中空分层镗刀杆的静刚度进行了理论计算,中空分层镗刀杆静刚度相对于实心镗刀杆静刚度下降很小;利用有限元软件对两种镗刀杆进行了模态分析,得出了各自的固有频率,中空分层镗刀杆固有频率相对实心镗刀杆固有频率大幅提高。对几种填充条件下的颗粒阻尼镗刀进行了阻尼比测试,并进行了实验,比较了颗粒密度粒径填充率对减振效果的影响,发现了较优的填充率参数,并指出了硬质合金粉的在阻尼减震上面的潜力。     

单自由度高频减振镗杆结构的优化设计

随着现代高速切削技术的发展,刀杆的振动严重影响着加工精度和刀具耐用度。对于深孔精加工的镗杆,由于其长径比大,吃刀量小,工件转速高,在切削过程中容易产生高频振动,甚至会产生共振,导致切削无法进行。为了减小镗杆的振动,根据振动学理论,在尽量不降低刚度的同时通过减少镗杆质量来提高其固有频率,利用ANSYS软件对不同结构的镗刀杆进行模态分析和静力分析,提取前四阶固有频率和镗刀尖的位移,从而对镗杆结构做出最佳设计。     

减振镗杆动态特性的对比实验分析

对进口肯纳减振镗杆和自制减振镗杆进行对比切削实验,分析其抗颤振能力的差别。应用实验模态分析、镗杆材料化学成分对比分析等手段,对两种镗杆的动态特性进行分析,为自制减振镗杆的优化设计提供依据。     

减振镗杆动力学特性研究

针对进口与自制减振镗杆,基于模态试验,分析其动力学特性。实践结果表明,模态试验分析是深入了解减振镗杆在工作状态下动态特性的有效手段,所获得的数据可为自制镗杆的设计改进与结构优化提供支持,分析结果也可为设计相类似的减振镗杆提供参考。     

内置式减振镗杆减振性能分析

为了提高镗孔过程中镗杆的稳定性,基于动态减振理论,对内置式减振镗杆的相关参数进行了优化设计,分析了内置式减振镗杆的动力学模型。采用有限元软件对减振镗杆进行了耦合分析。讨论了减振密度、阻尼系数和支撑刚度等参数对镗杆稳定性的影响规律,获取了减振镗杆最佳稳定参数。分析了减振密度、阻尼系数和支撑刚度等参数的频域特征。结果表明:减振镗杆的1阶频率在320 Hz时,随着减振器密度的增加,减振镗杆刀尖径向最大振幅降低;随着阻尼液的阻尼系数和橡胶的支承刚度增加,镗杆的振幅呈现为先减小后增加的变化趋势,试验和仿真结果为减振镗杆的实际应用提供了理论依据。     

动力减振镗杆结构优化及运动稳定性仿真研究

为了研究动力减振镗刀在减振效果最好、运动稳定性最佳时减振系统的特征及结构参数,以长径比为12的动力减振镗刀为研究对象,在对其进行运动稳定性分析的基础上,采用SIMS方法优化确定了减振系统的特征参数,再利用Matlab优化确定了减振系统结构材料参数;然后利用ADAMS进行了减振镗杆的动力学仿真,分析得到了幅频响应曲线和振动—位移时间曲线;最后通过比较分析不同橡胶等效径向刚度值和阻尼液阻尼值下减振镗杆动力学仿真的幅频响应曲线,验证了减振镗杆优化结果的正确性,为大长径比动力减振镗刀的研制提供指导。     

新型减振镗杆的结构设计及振动特性优化分析

机械加工中由于镗杆的刚度不足和加工的特殊性,产生的切削颤振会严重影响加工零件的精度。本文阐述了新型减振镗杆的结构设计及选材,确定了核心元件的尺寸和材料。在有限元分析软件ANSYS中构建有限元仿真模型,基于机械振动理论的方程式计算出减振系统各参数的初始值,在此基础上进行优化分析得出各参数最优值,并对优化前和优化后的减振镗杆在不同切削用量情况下的振动规律进行研究。对比分析优化前后镗杆的谐响应幅频特性曲线,证明优化后的减振镗杆比优化前的减振镗杆的减振效果更好。     

动力减振镗杆结构参数优化

深孔镗削过程中,镗杆不可避免产生振动,影响孔的加工质量,为了提高加工质量,本文针对动力减振镗杆建立力学模型,通过对模型的研究得出减振器的最优参数,应用ADAMS动力学仿真软件和试验验证了理论优化的正确性。通过和普通镗杆对比分析,结果表明动力减振镗杆有效地达到了减振效果。     

数控减振镗杆设计与分析

本文对振动影响进行了分析,并在此基础上对减振镗杆进行了初步的设计,并对镗杆的结构、材料、弹性元件、质量块等重要参数都进行了选择设计,通过ADAMS与ANSYS软件对镗杆进行了联合仿真分析,又进行了实际加工对比。最终得出减振镗杆的优越性,对数控镗杆加工的减振措施有一定的意义。     

动力减振镗杆的减振性能研究

论述动力减振镗杆的工作原理,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.     

深孔加工镗杆的结构模态对切削颤振的影响

本文通过对普通镗杆和减振镗杆的动态特性及结构模态的研究,分析了镗杆对深孔加工中产生的切削振动的影响。     

二重动力吸振的车床镗削系统减振装置的设计

针对内蒙古某特大型机加企业结构件中大长径比镗杆的刚性差,达不到图纸加工精度要求,设计了二重动力吸振镗削系统,建立了二重动力吸振的动力学模型,基于优化准则分析了吸振器质量比对最优频率比和最佳阻尼比以及对减振性能的影响。进行了普通数控车床改造,设计了二重动力吸振的镗削减振结构,通过最优减振参数的确定,设计加工出镗削减振装置。通过ADAMS仿真实验验证其减振效果,结果表明,安装有二重动力吸振器减振装置的减振效果明显,是未安装吸振器的4倍以上。切削实验表明镗削吸振装置能显著提高零件加工表面质量。     

T型减振垫径向压缩量对减振垫性能的影响

为了探究T型垫径向压缩率对减振系统谐振频率、放大倍数及其高低温性能的影响,以达到合理化T型减振垫径向压缩量设计目的,并最终给出最优压缩率范围,使用三综合振动试验系统对不同径向(Y向、Z向)压缩量下的JZT-3减振垫进行常温(25℃±5℃)及高低温(-40℃、60℃)轴向(X向)带载功能振动性能测试,研究了不同径向压缩率的减振垫在不同工作温度时的谐振频率及放大倍数,并针对这些试验结果提出了材料及结构方面的解释。试验结果表明,当径向压缩率为2.6%～5.4%时,可以极大改善橡胶类减振垫的轴向温度敏感性问题,同时这一压缩量下减振垫阻尼适中,安装方便,可以应用于对谐振频率敏感且有高低温需求的部件中,并且可为今后T型减振垫的选型和设计提供指导。     

层状复合结构镗刀杆设计与性能研究

设计了一种由碳纤维复合材料与金属材料组成的层状复合结构减振镗刀杆,对其静态性能和动态性能进行了有限元分析,并与普通结构的硬质合金镗刀杆进行了性能对比。结果表明,硬质合金镗刀杆具有较高的静刚度,固有频率及动刚度较低,适于载荷较大的低速镗削加工,而复合结构镗刀杆具有更加优良的动态性能,适用于高速镗削加工。     

变截面偏心减振镗刀杆的结构设计

深孔镗削加工技术是高端液压支架制造技术难题之一。文中对镗刀杆受力变形机理进行理论分析,针对缸底深孔结构的具体结构和尺寸,设计出一种大长径比变截面偏心减振镗刀杆,最后根据切削力的来源和切削参数,确定了三个方向上的受力数值,利用有限元软件对镗刀杆进行受力分析,计算结果表明,刀杆总体最大应变很小,可以满足零件加工要求。这种变截面偏心减振镗刀杆的设计方法为同类深孔类零件的车削加工提供很好的参考依据。     

减振镗杆稳健性分析及优化

为提高镗杆减振性能的稳健性,建立减振镗杆的二自由度系统动力学模型。运用蒙特卡洛仿真方法系统地分析了减振镗杆不确定性因素对动力放大系数的影响规律。综合考虑参数与变量不确定性,以减小激振频域内的最大动力放大系数的均值和标准差为优化目标,对减振系统进行了稳健设计。遗传算法求解结果和仿真试验表明,优化后的减振镗杆减振性能及其稳健性得到了显著改善。     

减振原理在镗杆上的应用

镗杆是镗削加工的重要辅具，也是镗削工艺系统中刚性最薄弱的环节。悬伸镗孔、刮削孔端面或止口、在孔内挖槽、加工内螺纹等是常见工序，也是镗杆和刀具发生振动频次较多的工序。特别是近年来难加工材料的应用和高速切削的推广，振动成了提高镗削效率的障碍之一。产生镗杆和刀具的振动，直接影响加工精度和表面粗糙度；使刀具磨损加快，甚至产生崩刃，严重降低刀具寿命；振动使镗床各部件之间的配合受损，精度下降；为了避振，不得不降低切削用量，直接影响生产效率；振动产生噪声，污染环境，有时是很刺耳的，使操作者极易疲劳、烦燥，从而影响健康。为了减少振动，技术人员从镗杆着手进行研究，把减振原理应用于镗杆上，研制了许多减振镗杆，在生产中取得较好的效果，现介绍如下。