專用切削工藝系統(tǒng)中關鍵結構件的振動特性分析及優(yōu)化.pdf

1、薄壁件廣泛應用于航空航天、化工、核能等領域,而加工薄壁長筒件的專用數(shù)控機床切削工藝系統(tǒng)的動態(tài)性能對工件的表面質量和加工效率有著非常重要的影響。為了改善薄壁長筒件的可加工性,對加工工藝系統(tǒng)中的關鍵部件:鏜桿、尾頂、外刀盤的功能和結構展開研究,對它們進行振動分析和結構優(yōu)化具有重要的理論意義和工程實用價值。
　　本文在已有的加工工藝系統(tǒng)的基礎之上,通過對專用切削工藝系統(tǒng)動態(tài)特性實驗的分析,將普通鏜桿改為內置減振器的阻尼鏜桿并對尾頂和外刀

2、盤的結構尺寸進行分析優(yōu)化。主要研究內容包括:利用提出的能量法對減振鏜桿減振器的參數(shù)進行優(yōu)化,設計并討論了減振鏜桿的工程實現(xiàn)方法,利用三維軟件和有限元軟件對加工系統(tǒng)關鍵部件進行建模和分析,利用isight軟件集成pro/e和ansys的方法對鏜桿、尾頂和外刀盤的尺寸參數(shù)進行優(yōu)化。
　　通過振動分析和結構優(yōu)化,本文主要得出以下結論:
　　(1)建立了減振鏜桿的數(shù)學模型并給出了解析解,利用粘性阻尼吸收能量的原理推導出了吸振器吸收能

3、量的能量方程,以更廣頻域內吸收能量最多為目標擬合出最優(yōu)的吸振器參數(shù);
　　(2)將能量法與傳統(tǒng)方法進行了對比,給出了他們各自的最優(yōu)參數(shù)在各種設計目標中的結果。并畫出了利用能量法選擇吸振器參數(shù)的流程圖,利用Matlab對振動系統(tǒng)的工作過程進行了數(shù)值計算,并用adams多體動力學軟件進行了仿真驗證。
　　(3)對鏜桿結構的刀頭部分進行了設計,并研究了減振塊材料,彈性元件的形狀和材料以及阻尼材料的選擇,討論了減振器的工程實現(xiàn)問題。