深孔钻削系统无阻尼动力减振器的参数优化.pdf

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1、2014年4月机床与液压Apr．2014第42卷第7期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．42No．7DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．07．003深孔钻削系统无阻尼动力减振器的参数优化陈艳玲，庞俊忠(中北大学山西省深孔加工工程技术研究中心，山西太原030051)摘要：根据实际的加工现场，对深孔钻杆附加动力减振器的减振系统进行简化，得到系统的运动方程和有关减振指标；分别研究了钻杆系统处于共振和非共振条件下无阻尼动力减振器的减振特性，从而确定其设计参数，使得在结构设计阶段，通过选取合适的刚度材料，使其在工作过程中减振效果最佳。关键词：深

2、孔钻杆；扭振；无阻尼动力减振器；减振特性；参数优化中图分类号：TH113．1文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)7—009—4ParameterOptimizationofUndampedDynamicAbsorberinDeepHoleDrillingSystemCHENYanling，PANGJunzhong(ShanxiDeepHoleCuttingResearchCenterofEngineeringTechnology，NorthUniversityofChina，TaiyuanShanxi030051．China)Abstract：Accordingto

3、theactualprocessingsite，thedampingsystemofdeepholedrillpipeadditionaldynamicabsorberwassimplified，andthemotionequationsofthesystemandthedampingindicatorsweregotten．Studyingthedampingcharacteristicsofdy—namicabsorbervibrationwhenthemainsystemwasresonantandnon—resonantrespectively，thedesignparame

4、tersoftheundampeddy—namicabsorberweredetermined．Thus，inthestageofstructuraldesign，byselectingappropriatestiffnessmaterial，thedampingeffectoftheundampeddynamicabsorberwillbebestinworkprocess．Keywords：Deepholedrillpipe；Torsionalvibration；Undampeddynamicabsorbers；Dampingcharacteristics；Parameterop

5、timi—zation深孑L加工在机械制造业、特别是重型机械制造业频率的振动。中的重要地位十分明显。但在深孔加工过程中，由于正是在这种背景下，研究深孔钻杆在产生扭转振钻杆的细长特征，振动常成为影响加工精度、刀具耐动并且外激励频率变化范围较小的情况下，在中心架用度和切削效率的一个重要原因。钻杆的振动一般包上设置无阻尼动力减振器，来抑制钻杆的扭转振动。括弯、扭两个成份。扭转振动在深~L?JI工中危害较首先根据实际的加工现场，将深孔钻杆附加动力减振大，且目前尚没有很好地解决。目前针对钻杆扭振采器的减振系统进行简化，得到系统的运动方程；综合取的的措施有：(1)控制切削用量；(2)应尽可能考虑

6、动力放大系数和减振系数两个指标，分别研究了提高动力传递系统的刚度；(3)合理设计和改进钻钻杆系统处于共振和非共振条件下，无阻尼动力减振头的结构，改善刀具的扭曲现象；(4)使用动力减器的减振特性，从而确定其设计参数，使得在结构设振器。使用动力减振器来减少和抑制系统的振动是一计阶段，通过选取合适的刚度材料，使其在工作过程种简便而实用的方法，同时动力减振器结构简单，因中减振效果最佳。而在生产实践中得到广泛应用。1运动方程无阻尼动力减振器是动力减振器中最简单的一实体钻削技术是深孔加工技术的核心，贯穿于深种，不论设计与制造都比其他减振器更容易，而且当孔加工技术的三大难题(连续自动排屑、刀具自导

7、系统处于共振时使用无阻尼动力减振器，如果减振器向、自动冷却润滑)在实体钻削中的体现最为明显。的固有频率等于激励的频率，可使系统的振幅减小，深孔刀具结构上的突出特点是钻杆为一整体，长甚至为零，这一点是有阻尼动力减振器无法做到的；径比极大，刚度低。在钻削过程中，即使刀具切削刃但这种减振器属于调谐式，频带太窄，只能抑制单一未严重磨损，但可能由于受到的转矩过大、转矩不均收稿日期：2013—03—18、基金项目：山西省自然科学基金项目(2013011024—4)；国