大長徑比減振鏜桿的形狀優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著現(xiàn)代化工業(yè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，深孔零件的用途和功能不斷增多，其加工質(zhì)量和性能要求也越來越高。而深孔鏜削所用鏜桿長徑比大、剛度差，極易發(fā)生顫振，造成工件表面加工質(zhì)量降低。為了保持優(yōu)質(zhì)、高效、穩(wěn)定的加工，必須使用新型專用高效的刀具。因此，新型抗振鏜桿的研究日趨迫切。論文通過仿真、模態(tài)試驗(yàn)和切削加工實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，深入研究鏜桿的形狀與動(dòng)態(tài)特性的關(guān)系，開展大長徑比減振鏜桿的形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文涉及如下內(nèi)容:
　　(1)分析鏜桿減振設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀

2、，重點(diǎn)關(guān)注被動(dòng)式減振鏜桿的設(shè)計(jì)進(jìn)展。
　　(2)建立大長徑比鏜桿的動(dòng)力學(xué)方程，推導(dǎo)鏜桿固有頻率和衰減系數(shù)的關(guān)系式，進(jìn)而分析鏜桿質(zhì)量對(duì)其動(dòng)剛度和阻尼作用的影響;采用拓?fù)鋬?yōu)化方法，以鏜桿靜剛度變化最小為目標(biāo)，研究鏜桿可去除材料在鏜桿上的位置分布。
　　(3)結(jié)合拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果，在特定加工參數(shù)下，對(duì)鏜桿進(jìn)行形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)，得出四種形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，并利用workbench軟件對(duì)其動(dòng)靜態(tài)性能進(jìn)行分析，確定該加工參數(shù)下的最優(yōu)減振鏜桿形狀;

3、以鏜桿的最大變形量和固有頻率作為優(yōu)化目標(biāo)，選取鏜桿的主要形狀參數(shù)作為優(yōu)化變量，進(jìn)行多目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化，得到所確定的減振鏜桿形狀參數(shù)的最優(yōu)值;通過對(duì)優(yōu)化前后的鏜桿模型進(jìn)行仿真分析，檢驗(yàn)優(yōu)化后的鏜桿的減振性能。
　　(4)采用拓?fù)鋬?yōu)化方法，研究總切削力和各切削分力對(duì)大長徑比減振鏜桿形狀優(yōu)化的影響;結(jié)合加工參數(shù)對(duì)切削力的影響，探討鏜桿形狀參數(shù)隨加工參數(shù)和工件材料的變化規(guī)律，進(jìn)一步驗(yàn)證通過鏜桿形狀優(yōu)化實(shí)現(xiàn)分別設(shè)計(jì)不同加工參數(shù)和工件材料下的減振