減振鏜桿的動力學(xué)仿真及其參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、隨著機械制造工業(yè)的不斷向前發(fā)展，制造行業(yè)所涉及的領(lǐng)域越來越廣。與此同時，由于市場競爭的不斷加劇，對機械加工質(zhì)量和加工效率的要求不斷提高。在各種各樣加工內(nèi)容中，孔加工特別是深而且口徑小的孔的加工是一種經(jīng)常碰見的加工內(nèi)容。對于采用鏜削加工方法進行的深孔加工，由于其加工的環(huán)境比較特殊，通常情況下要求鏜孔用的鏜桿細而且長，一旦鏜桿的長徑比超過4倍后，鏜桿的剛度會快速的降低。鏜桿剛度的降低，使得鏜桿在進行鏜孔加工時產(chǎn)生較大的振動，從而使孔的加工質(zhì)

2、量無法滿足加工要求，甚至使加工無法進行。因此，采取怎樣的措施來減小大長徑比鏜桿在鏜削過程中的振動已經(jīng)是急需想法解決的一個問題。
　　 關(guān)于鏜削過程的研究，傳統(tǒng)方法是建立鏜桿減振系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型.列出響應(yīng)的動力學(xué)方程，通過數(shù)學(xué)的手段來進行鏜桿的振動性能分析，但這種分析方法運算復(fù)雜，效率較低。本課題采用能解決復(fù)雜工程問題的有限元法來對問題進行分析，同時借助目前應(yīng)用得比較廣泛的通用有限元軟件Ansys來進行相關(guān)的分析計算。通過使用有限元

3、分析軟件Ansys可以對機械振動系統(tǒng)進行動力學(xué)仿真并進行準確求解，預(yù)測出鏜桿的動力學(xué)性能，實現(xiàn)對影響鏜桿振動的情況的相關(guān)因素的分析，通過對相關(guān)的影響因素進行參數(shù)優(yōu)化，達到最佳的減振效果，這樣不僅可以提高產(chǎn)品的性能、縮短研發(fā)的時間，同時也能減少產(chǎn)品的開發(fā)費用，減少材料的浪費。
　　 在本課題的研究中，廣泛查閱了國外的先進的減振鏜桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計，認真分析其減振理論，通過對比分析，最終選擇借鑒瑞典Sandvik公司所設(shè)計的內(nèi)置式動力減振

4、鏜桿的結(jié)構(gòu)來作為所設(shè)計的減振鏜桿的主要參考結(jié)構(gòu)，再結(jié)合國內(nèi)生產(chǎn)制造的實情進行局部改進，完成了減振鏜桿的設(shè)計。在進行減振鏜桿的減振系統(tǒng)動力學(xué)分析時，首先使用理論的方法，應(yīng)用數(shù)學(xué)手段初步得出可行的減振系統(tǒng)中各參數(shù)的初始值，然后在有限元分析軟件Ansys中建立所設(shè)計的減振鏜桿的有限元模型，使用Ansys對減振鏜桿進行動力學(xué)仿真，得出鏜桿的相關(guān)動態(tài)特性參數(shù)。在此基礎(chǔ)上以刀尖徑向振動幅值最小為目標，利用有限元軟件Ansys的優(yōu)化分析功能對所選擇的