基于ABAQUS计算新型抗振复合镗杆模态仿真分析

采用具有减振功能的镗杆是解决深孔加工颤振的有效的技术途径.针对镗杆的减震问题,本文采用有限元软件ABAQUS计算了45#钢镗杆和新型抗振复合镗杆模态参数和固有振型.通过仿真分析计算发现:45#钢镗杆和复合镗杆的一阶模态分别为701.82和808.34,新型减震复合镗杆杆体固有频率比传统镗杆的固有频率有所提高.该计算为复合镗杆设计时避开固有频率或者最大限度地减少对这些频率的激励提供参考依据.     

变质量动力吸振器减振镗杆减振性能研究

在镗削加工过程中镗杆处于悬臂状态导致整体刚度较低,易产生振动,影响加工精度及表面质量,严重时甚至导致零件报废,如何减小振动是镗削加工亟待解决的问题。提出了一种安装变质量吸振器的新型减振镗杆。建立了减振镗杆的动力学模型,分析了激振频率与吸振块质量对减振镗杆减振性能的影响规律。提出通过调吸振器吸振块质量对减振镗杆的减振性能进行调节,从而使减振镗杆的减振性能达到最佳的减振镗杆减振性能调节方法。最后通过分析在不同吸振块质量下主系统的位移变化情况对所提出的减振镗杆的减振性能进行了验证。研究结果对所提出的新型减振镗杆的设计、加工参数的选择及减振镗杆减振性能的调节具有指导意义,为减振镗杆的设计提供了新的设计思路。     

车床上镗孔时镗刀杆尺寸的优化

在制定车床上镗的工艺规程时,镗刀杆尺寸的确定十分重要本文以镗刀杆质量最轻为优化目标,根据镗刀强度,刚度和工艺要求建立约束条件,得到镗刀杆优化设计的数学模型。用胡机方向法进行优化,合理的确定了镗刀杆的尺寸。     

内置式双减振镗杆动力学模型参数优化

为了进一步提高镗杆的减振特性,作者提出结构上采用内置式并联型双减振镗杆。建立并联型双减振镗杆的简化动力学模型,得到镗杆主系统的相对振幅和外界激励频率的函数表达式,要得到最小的相对振幅,就需要对此函数进行最小值求解,从而得到优化参数。对于3自由度系统的双减振镗杆情况,适用于2自由度的单减振镗杆的全局数值寻优搜索法已经不能满足优化要求。为了解决这个问题,考虑各因素后,采用分支定界(branchand bound)算法,计算出了相对振幅的理论极小值和优化参数。对于宽频的减振效果,还需要利用幅频响应曲线面积最小法来校验优化参数。分别绘出用优化参数设计的双减振镗杆和同尺寸的单减振镗杆的幅频响应曲线图,可以看到优化的镗杆在幅值上远小于后者,说明这是一种比较有效的方法。     

镗杆颤振控制技术发展综述

介绍了镗杆颤振控制方法在国内外的发展现状,分析了镗杆各种抑振手段的技术特点和近年的研究进展,并展望了镗杆在颤振抑制方法上的发展方向.     

偏心微调镗杆的设计和计算

本文对偏心微调镗杆的结构,镗刀微调规律以及由此引起的镗刀切削角度的变化作了分析,对微调刻度盘刻线计算作了数学推导,实践证明,只要正确地选择微调镗杆的基本参数,可以获得良好的加工条件.     

减振镗杆中动力减振器动态特性的研究与测试

推导和测定了现代外伸减振镗杆中动力减振器的特性参数，完善了对大悬伸减振镗杆的研究．     

减振镗杆振动控制研究综述

综述镗削过程中减振镗杆振动控制的研究概况和进展.根据切削振动发生的原因和特点,针对减振镗杆减振方式和方法的不同,从减振镗杆的理论模型、减振结构及减振材料角度总结归纳了前人的研究成果,总结当前的研究进展.减振镗杆减振技术在理论方面依然存在制约因素,一些新的技术和新的材料的出现促进了减振理论和思想的发展,在传统控制方法不断改进的同时,基于智能材料的各种新型减振技术也出现了,对他们的研究状况进行分析和展望.     

超声波弯曲振动镗刀杆的设计及试验研究

通过对阶梯式弯曲振动镗刀杆的理论分析，推导出了圆形截面和矩形截面组合的阶梯弯曲振动镗刀杆的频率方程，并对阶梯弯曲振动镗刀杆进行了试验研究。结果证明所推导的频率方程是正确的和实用的。     

一种新型复合材料镗刀杆的建模与有限元分析

采用ANSYS的非线性分层复合材料分析方法，对芯部嵌入硬质合金的新型镗刀杆进行了有限元分析。给出了分析实例，得到了该种镗刀杆在给定切削条件下的应力分布以及最大挠度并与相同尺寸的普通镗刀杆进行了对比分析。     

组合镗杆防振研究

本文根据机械振动理论,分析了研究镗杆振动的结构因素,提出了组合结构的镗杆设计方案,通过理论分析和试验表明,组合镗杆具有很高的振动稳定性,这对于增加镗孔深度、提高切削质量和延长刀寿命都具有重要意义。本文所提供的理论分法对于其他技术工程领域的结构防振设计亦有参考价值。     

内置式减振镗杆动力学模型的参数优化

为了使内置式减振镗杆有比较好的减振效果,在设计时应该对其设计参数进行优化.建立其简化动力学模型进行频域分析无疑是一种简单的方法,但是传统的S.A.托贝斯著作中所用的方法只适用于激振频率不变的情况.为了克服这个难题,可以首先采用全局寻优数值搜索法来求出激振频率在很宽范围变化时,都使得减振镗杆取得相对振幅值的极小值的设计参数值;然后利用幅频响应曲线面积最小法来修正参数值从而得到一组最优参数值.分别绘出用最优参数值优化了的减振镗杆和同尺寸的实心镗杆的BODE图,从图中可以看到优化了的镗杆在幅值上远小于后者且稳定性也比较好,说明了这是一种比较有效的方法.     

磁流变智能镗杆的动力学模型

为了准确地在线调控磁流变智能镗杆的动态特性,有效地进行颤振抑制,对动力学模型进行研究.根据磁流变材料在屈服前区、屈服区和屈服后区所表现出的动态特性,结合Kelvin和Maxwell模型,建立本构模型,分析结果表明:该模型能够较好地反映磁流变材料动态特性.在此基础上,建立磁流变智能镗杆的动力学模型,并对屈服前后的动态特性进行分析,同时推导智能镗杆中磁流变材料的屈服临界条件,分析结果揭示:屈服一般发生在以磁流变材料屈服前系统共振频率为中心的频段内,且磁场强度越高,屈服频段越窄.对磁流变智能镗杆动力学模型进行数值仿真研究,分析结果与实测数据对比后表明:该模型能够较准确地描述磁流变智能镗杆动力学特性.     

撞击块质量和间隙对冲击式镗杆消振效果的影响

本文通过激振实验和切削实验,分析了撞击块质量和间隙对冲击式镗杆减振效果的影响,在此基础上介绍几种国外最近提出的消振镗杆的结构,以便在生产使用中参考。     

磁流变智能镗杆的切削颤振抑制机理研究

针对深孔镗削过程中的颤振问题,提出了一种基于磁流变液的智能镗杆构件,并根据深孔镗削颤振的特点建立了磁流变智能镗杆切削系统的动力学模型.结合该模型对镗削系统的稳定性进行了分析,发现当通过调节磁场强度使系统刚度或阻尼增大时,切削系统的稳定性将明显提高,同时对系统固有频率与稳定性的关系也进行了分析,发现随着系统固有频率的减小或增大,系统稳定性极限叶瓣曲线将向左或向右平移,其条件稳定区域也将随之发生改变.当系统不稳定时,只要适当改变系统固有频率,就可以使切削系统处于稳定区域内.为了验证抑振机理,对磁流变智能镗杆系统进行了切削颤振控制实验研究,结果表明,通过控制切削系统的固有频率在一定的范围内封闭型变化,可以有效地抑制镗削过程中颤振的发生.     

新型变切深镗削系统的研究

在总结国内外变切深镗削技术研究现状的基础上,提出一种新的变切深镗削技术,并对智能镗杆的总体结构、微进给机构、控制方法等方面进行了具体的介绍。     

消除镗刀退出时划伤孔表面的措施

本文分析了镗刀退出时划伤孔表面的原因，提出改进镗杆和机床工作台结构来消除划伤孔表面的措施。     

机械加工工艺系统振动与新型阻尼镗杆

机械加工工艺系统的振动是不可避免的,产生振动的因素很多,但可以通过减振和消振措施进行改善.推荐一种能防止镗刀杆弯曲和具有减振效果的轻型刀头的阻尼镗杆,它可大大提高切削效率和加工质量、减少换刀次数和节约工具成本.     

铰刀紧固刀夹在床身孔系加工中的应用

在精加工镗铣床主轴箱和机械压力机上横梁时采用大型浮动铰刀。因刀体长达460mm,自重达8kg,加工中波纹严重,粗糙度极差。经多次、反复验证采用铰刀紧固刀夹（结构如图1所示）,提高了铰刀在镗杆中的装夹刚度。由于浮动铰刀方孔最终保证刀具,可在镗杆浮动铰刀方孔中沿径向自由移动、自动定心、定位,两端切屑刃同时工作,使切屑力趋于平衡,     

磁流变智能镗杆的动态特性测试与分析

为了给磁流变智能镗杆制定有效的颤振控制策略,对其动态特性进行了测试与分析.通过瞬态激振方法对智能镗杆的刚度与阻尼特性关于磁场强度大小的变化规律进行了研究,结果显示其刚度特性随磁场强度的增加而单调增加,阻尼变化则为先增后减;采用稳态激振法对智能镗杆的动态特性与外界激振频率、幅值和磁场强度之间的关系进行了研究,结果表明,在以磁流变材料屈服前系统共振频率为中心的频段内,系统会出现强非线性现象,且磁场强度越高,非线性频段就越窄.