摩擦减振镗杆的理论与实验研究

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1、摘要机床切削系统的稳定性，是实现机械加工自动化，智能化的关键因素。在镗削过程中，刀具与工件之间产生的自激振动会降低加工质量，缩短刀具使用寿命。特别深孔加工时，由于镗杆的长径比过大，导致刚度降低极其容易发生颤振，严重影响了加工质量。本文将摩擦耗能的原理应用于对镗杆颤振的抑制，取得了显著的效果。首先，本文介绍了镗杆的颤振控制方法在国内外发展现状，分析了镗杆各种抑振手段的技术特点和近年的研究进展，并展望了镗杆在颤振抑制方法的发展方向。第二章阐述颤振的机理与切削稳定性分析的理论和摩擦减振在各领域的应用。着重从理论上讨论基于摩擦耗能镗杆的原理，建立了有非线性库

2、仑干摩擦环节的力学模型，并且以摩擦参数为变化量，通过数值分析的方法考察了模型的吸振效果。其次，研制了一种基于摩擦减振的新型镗杆，并阐述其工作的机理。通过锤击模态实验对镗杆在不同的摩擦条件下的动态特性变化规律进行了研究。结合颤振发生的机理与切削稳定性理论，分析了不同摩擦条件下镗杆抑振效果。此外，为了验证新型镗杆的实用性，进行了不同摩擦条件下的镗杆切削实验，取得与模态锤击实验一致的效果。最后，把实验结果与理论模型仿真结果进行对比，发现在既定的摩擦阻尼器中，有滑动摩擦与粘接两个状态，而且存在一个最优正压力使得滑动摩擦消耗能量达到最大值又不处于粘接的状态，此

3、时系统抑振效果达到最佳。切削实验发现基于摩擦减振原理的镗杆有良好的抑制颤振效果。关键词：稳定性分析：颤振：摩擦减振：镗削ABSTRACTABSTRACTThemachiningstabilityofthemachinetoolisthekeyfactorofautoimmunizationandintellectualization．Anintensiveandrelativevibrationbetweenthecuringtoolandworkpieceoccursduringprocessoftheboring，andthechatterwou

4、lddecreasethesurfacequalityandthelifeoftools．Especiallyinthedeep—holemachining，thechatteroccurseasilybecauseofthegreatratiooflengthanddiameter．ThispaperintroducedthefrictiondamperinboringbartodepressthechaRer,andtheresultiseffective．Firstly,thispaperreviewstheresearchworkofchaR

5、ercontroltechniqueforboringbarathomeandabroad，andintroducesthecharacteristicofdifferentmethods．Furthermore，thefutureresearchdirectionofchattercontroltechniqueforboringbarisviewed．Thetheoryofcuringstabilityandthemechanismofchatterareexpatiatedandthepaperalsoreviewsdifferentfield

6、ofthefrictiondamperWasapplied．Subsequentresearchesconcentrateonthefrictiondissipationmechanisminboringbar．Adynamicsmodelaboutboringwasestablishedbasedonnonlinearfrictiondamperandtheparametersinvestigatedarethemassofthesubsystemandfrictionforceoftheboringbar,thenapproachestheeff

7、ectivenessofchaRerdepression．Secondly,basedonfrictiondamperanewboringbarisdesigned，andexplainsitsworkmechanism．Thehammermodalexperimentalresearchherebyfocusesontheinfluenceofdynamiccharacteristicsindifferentfrictioncondition．Associateswiththetheoryofcuringstabilityandthemechani

8、smofchatter,analyzestheeffectivenessofchatterdepressio