张莉英 ，蒋 放 ，孙 铄

（1.北华航天工业学院 机电工程学院，河北 廊坊 065000；2.国家电网廊坊供电公司，河北 廊坊 065000）

1 引言

内置式动力减振镗刀的减振系统对于镗刀的运动稳定性具有至关重要的作用。从提高镗刀运动稳定性的角度对镗杆减振系统进行优化设计，对于提高深孔加工质量具有重要的现实意义。为了研究动力减振镗刀在减振效果最好、运动稳定性最佳时减振系统的特征及结构参数，以长径比为12的动力减振镗刀为研究对象，在对其进行运动稳定性分析的基础上，对减振系统的特征参数和结构材料参数进行了优化，最后通过ADAMS对建立的减振镗刀模型进行了运动稳定性仿真分析，并采取比较分析法进行了仿真验证，对于提高大长径比内置式动力减振镗刀的切削稳定性、提高加工表面质量具有重要的指导价值。

2 减振镗杆动力学分析

图1 内置式动力减振镗杆的动力学模型Fig.1 Dynamic Model of Built in Dynamic Damping Boring Bar

内置式动力减振镗刀减振系统中的橡胶垫圈、阻尼液和高密度质量块可分别等效为动力学模型中的弹簧、阻尼器和质量块[1]，如图1所示。由镗刀受力分析可知，对镗刀切削振动影响最大的是径向分力Fc，其作用在刀尖上距夹持端的距离为Xb，刀杆简化为密度为ρ、悬伸长度为L、圆截面半径为r、面积为A以及弹性模量为E的梁单元；阻尼器距离夹持端距离为Xa，阻尼器弹簧刚度为 KD，阻尼为 CD，悬挂质量为 MD[2-3]。

减振镗刀的运动学方程和动力学方程为：

式中：kc—切削系数；wc—切削深度；……