專用切削工藝系統(tǒng)中關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的振動(dòng)特性分析及優(yōu)化.pdf

1、薄壁件廣泛應(yīng)用于航空航天、化工、核能等領(lǐng)域,而加工薄壁長(zhǎng)筒件的專用數(shù)控機(jī)床切削工藝系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能對(duì)工件的表面質(zhì)量和加工效率有著非常重要的影響。為了改善薄壁長(zhǎng)筒件的可加工性,對(duì)加工工藝系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件:鏜桿、尾頂、外刀盤的功能和結(jié)構(gòu)展開研究,對(duì)它們進(jìn)行振動(dòng)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。
　　本文在已有的加工工藝系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上,通過對(duì)專用切削工藝系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)的分析,將普通鏜桿改為內(nèi)置減振器的阻尼鏜桿并對(duì)尾頂和外刀

2、盤的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行分析優(yōu)化。主要研究?jī)?nèi)容包括:利用提出的能量法對(duì)減振鏜桿減振器的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,設(shè)計(jì)并討論了減振鏜桿的工程實(shí)現(xiàn)方法,利用三維軟件和有限元軟件對(duì)加工系統(tǒng)關(guān)鍵部件進(jìn)行建模和分析,利用isight軟件集成pro/e和ansys的方法對(duì)鏜桿、尾頂和外刀盤的尺寸參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
　　通過振動(dòng)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,本文主要得出以下結(jié)論:
　　(1)建立了減振鏜桿的數(shù)學(xué)模型并給出了解析解,利用粘性阻尼吸收能量的原理推導(dǎo)出了吸振器吸收能

3、量的能量方程,以更廣頻域內(nèi)吸收能量最多為目標(biāo)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(jìn)行了對(duì)比,給出了他們各自的最優(yōu)參數(shù)在各種設(shè)計(jì)目標(biāo)中的結(jié)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(duì)振動(dòng)系統(tǒng)的工作過程進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,并用adams多體動(dòng)力學(xué)軟件進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　(3)對(duì)鏜桿結(jié)構(gòu)的刀頭部分進(jìn)行了設(shè)計(jì),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(shí)現(xiàn)問題。