减振镗杆的有限元分析

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。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。

机床切削系统的稳定性主要决定于系统机构的刚性以及抵抗颤振的能力，结构动态性能的优劣直接影响了切削系统的稳定性。本课题主要针对镗削系统的颤振抑制，动态性能做了研究。本文对动力减振镗杆进行了结构设计，并建立了系统的运动方程。通过用传统的力学方法和数学知识对方程的求解，从理论上为设计模型初始参数的选择奠定了基矗通过有限元分析软件为减振镗杆结构参数的实际设计提供了参考依据。通过对镗杆模型的仿真分析，验证了动力减振镗杆的减振效果。
通过对运动方程的求解和对镗杆模型的仿真及参数化分析，得到以下结论：
1、减振块的质量越大，减振效果越好，但动力减振镗杆的结构特点限制了减振块体积的上限。因此在设计减振块时，应选择密度大的材料，并在尽量使减振块体积比较大的情况下合理选择减振腔的结构。
2、在阻尼系数一定的情况下，选择合适的弹簧刚度系数，使刀刃在频域内的跳动量曲线的两个极值点相等，这时的减振效果是最好的。
3、在弹簧刚度系数一定的情况下，刀刃在频域内的最大跳动量并不总是随着阻尼系数的增大而减小的。当阻尼系数为零时跳动量非常大。
4、镗杆杆体的减振内孔使镗杆的固有频率有所提高，加了减振单元的减振镗杆在整个频域内的最大振动幅值大大地减小了。