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。     

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。     

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。     

减振镗杆装夹位置对减振性能的影响

减振镗杆各个参数如减振块的重量、刀座装夹位置等的变化,对镗杆减振性能影响很大。本文对内藏式减振系统的镗杆进行了动力学仿真;通过实验重点研究了镗杆装夹位置对其减振性能的影响,并确定了最佳装夹位置。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

大型电机主轴内孔加工的镗杆谐响应分析

主轴内孔的加工是大型电机研制的重要环节,而镗杆的减振设计是保证内孔加工质量的关键因素之一。为了设计出具有最佳减振效果的镗杆,提高镗孔质量,文章根据项目的具体设计参数,首先提出了4种镗杆的设计方案并进行了说明。然后应用有限元软件对4种方案进行了谐响应分析。结果表明:长径比大的镗杆,在镗杆中部加硬质合金棒和阻尼橡胶,并在橡胶中插圆钢,可在提高刚度的同时增强吸振能力,大大提高镗杆的抗振性。     

减振镗杆的动态特性分析

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,在此基础上优化减振系统的参数,并且对减振镗杆进行瞬态动力学和谐响应分析,分析结果表明该减振系统具有良好的减振性能。     

CFRP深孔内齿槽镗削专用镗杆的设计

针对碳纤维增强复合材料(CFRP)制件深孔内齿槽镗削的加工,设计了一种具有导向支撑结构和刀尖自动伸缩功能的专用镗杆。利用ANSYS Workbench分别对普通刀杆和专用镗杆进行静力学分析,结果表明专用镗杆的受力变形较小,具有较高的静刚度。联合Hypermesh与ANSYS分别对普通镗杆和专用镗杆进行动力学分析,结果表明专用镗杆的固有频率并没有降低,且能有效减小共振振幅,具有良好的动态性能。     

Analysis of dynamic properties of boring bars concerning different clamping conditions

Boring bars are frequently used in the manufacturing industry to turn deep cavities in workpieces and are usually associated with vibration problems. This paper focuses on the clamping properties’ influence on the dynamic properties of clamped boring bars. A standard clamping housing of the variety commonly used in industry today has been used. Both a standard boring bar and a modified boring bar have been considered. Two methods have been used: Euler–Bernoulli beam modeling and experimental modal analysis. It is demonstrated that the number of clamping screws, the clamping screw diameter sizes, the screw tightening torques, the order the screws are tightened has a significant influence on a clamped boring bars eigenfrequencies and its mode shapes orientation in the cutting speed—cutting depth plane. Also, the damping of the modes is influenced. The results indicate that multi-span Euler–Bernoulli beam models with pinned boundary condition or elastic boundary condition modeling the clamping are preferable as compared to a fixed-free Euler–Bernoulli beam for modeling dynamic properties of a clamped boring bar. It is also demonstrated that a standard clamping housing clamping a boring bar with clamping screws imposes non-linear dynamic boring bar behavior.     

加工机车发动机主轴孔用组合镗杆的有限元分析

机车发动机机体主轴孔的镗修，目前在全国范围内尚无高效率的专用设备。文中对机车发动机机体主轴孔加工专用组合镗床的镗杆利用I-DEAS Master series 5．0软件系统进行了有限元分析。分别分析了不安装浮动支承和安装浮动支承两种情况下的镗杆振型，证明在安装浮动支承之后，镗杆的挠度可以满足机床的要求，对超长镗杆的设计和性能分析具有一定的参考价值。     

大口径深孔加工方法探讨

研制了专业的薄壁深孔镗杆,通过使用减震块与导向条提升了镗杆的支撑刚度,改进了刀具的几何角度以控制切屑形式,调整了刀具的安装角度以减少刀杆与工件的变形。     

一种新型抗振镗杆的结构设计

针对镗杆在加工过程中的振动问题,结合碰撞减振理论及复合层叠材料力学原理,设计出了一套新型抗振镗杆。镗杆中装有的减振装置及复合层叠结构,能有效地降低在镗削过程中镗杆的振动性,为金属高精加工提供了有力的技术保障,有一定的理论意义和实用价值。     

大型电机主轴内孔加工的镗杆设计及ANSYS静态分析

主轴内孔加工技术的研究是大型电机研制的重要环节.文中首先根据项目要求提出了四种镗杆的设计方案并加以分析.然后根据四种方案进行了相应的有限元静态分析,分析结果表明方案四由于形成框架结构,且在镗杆尾部插有硬质合金棒,其刚性提高,静变形最小.     

Improvement of chatter stability in boring operations with passive vibration absorbers

This paper is focused on the behavior of boring bars with a passive dynamic vibration absorber (DVA) for chatter suppression. The boring bar was modeled as a cantilever Euler-Bernoulli beam and only its first mode of vibration was considered. The stability of the two-degree-of-freedom model was analyzed constructing the stability diagram, dependent on the bar characteristics and on the absorber parameters (mass, stiffness, damping, and position). Two analytical approaches for tuning the absorber parameters were compared. The selection criterion consisted on the maximization of the minimum values of the stability-lobes diagram. Subsequent analysis performed in this work, allowed formulating of new analytical expressions for the tuning frequency improving the behavior of the system against chatter.