石晓龙庞学慧贺政军

复合减振在镗刀杆上的研究

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1、山西中北大学机械与动力工程学院2、湖北省孝感市孝南区红林探控有限公司

本文设计了一种由金属材料与碳纤维复合材料组成的层状复合结构减振镗刀杆，对其动态性能和静态性能进行了有限元分析，并且和普通的硬质合金刀杆进行了对比。结果表明，复合结构镗杆具有更加优良的动态性能，适用于高速镗削加工，而硬质合金镗杆具有较高的静刚度，固有频率及动刚度较低，适于载荷较大的低速镗削加工。

镗刀杆；有限元；动态性能；复合结构

在制造长径比比较大的刀具时，人们往往会考虑到一个问题：这种刀具在机械加工中的振动情况如何？加工结果能否达到要求的精度？随着社会机械化程度的加深，对一些非常规加工的部件如深孔，提出了更高的要求，可往往长径比大的刀杆会发生不可避免的振动，这对加工结果有着很大的影响。所以对长径比比较大的刀杆进行减振研究就显得迫在眉睫。为了解决镗削过程中镗杆的振动问题，国内外学者曾做过很多研究和尝试，例如瑞典的Sandvik（山特维克）公司生产的阻尼减振镗杆，其原理是在镗杆靠近刀具端加置内阻尼系统。南京航空航天大学也从不同方面进行了减振刀杆的研究［1］。一般来说，刀具减振有下面三种办法。①刀杆采用复合材料；②对刀头结构进行优化设计，减轻刀头重量；③把镗杆加工成中空结构，里面设计阻尼器，通过阻尼器的振动来减少刀杆的振动。……