杨道斌[1]2003年在《电流变材料在车削颤振抑制中的应用及理论研究》文中研究表明机械制造过程中的切削颤振是影响产品质量和妨碍工厂自动化的一个重要因素，对其进行在线监视和控制成为改善切削系统稳定性的一项关键性实用技术。本论文将电流变技术应用到车削颤振的控制中，取得了令人满意的效果。论文的主要工作如下： (1)针对细长轴工件切削加工中的切削振动特点，应用电流变材料设计了一种基于智能电流变液阻尼器的切削颤振抑制结构和一种基于电流变液双电极复合结构的颤振抑制装置。通过静加载实验和激振实验分别对它们在不同电场强度下的静态特性和动态特性进行了研究，建立了相关的理论模型，进行了颤振抑制的理论研究。在此基础上，将两种结构成功应用于不同电场强度，不同切削条件、不同工件材料下的细长轴工件的端面车削和切断加工颤振抑制，而且工件表面质量有很大改善，但相同条件下两种结构的实验结果不尽相同。 (2)为了保证电流变液切削颤振抑制结构及装置的电控性能稳定，对电流变材料的成分选用、影响因素、稳定性和电流变效应等进行了实验和理论研究。开发了一种分散稳定性好，电流变效应指标可以同在售商品相媲美，成本低廉，环保型的高性能电流变材料。 (3)建立了基于智能电流变阻尼器的切削颤振抑制结构作用下的切削系统的数学模型，对其颤振抑制作用原理进行了深入的理论分析，并给出了切削颤振抑制结构作用的条件。 (4)应用集中参数法对电流变液双电极复合结构颤振抑制装置作用下的切削系统进行了简化，建立了系统的粘—弹塑性模型，对装置的颤振抑制作用进行了深入的理论分析，并提出了此种装置的颤振抑制条件和相应的改进措施。 (5)讨论了各种颤振的产生机理、特征参数和稳定条件。基于对细长轴工件切削过程动态切削力和再生颤振效应的理论分析，对整个切削系统特性进行了理论和实验研究，建立了两自由度模型，讨论了切削加工系统的稳定条件和颤振形态；模拟细长轴工件实际切削过程，进行了两种电流变液结构作用下的切削系统的动态特性激振实验，建立了结构作用下的两自由度系统模型，探讨了结构的颤振抑制规律，并对结构的颤振抑制实验结果进行了理论解释。
杨道斌, 王民, 费仁元[2]2003年在《利用电流变液阻尼器改变切削系统特性的研究》文中研究表明为了进一步对先前研制的一种基于电流变液阻尼器的切削颤振抑制结构进行系统的研究,对其静态和动态特性进行了实验和理论研究。结果证明,这种结构可以显着改变车刀刀杆的固有频率、阻尼性能等动态特性和静态特性,在零电场下刀杆的静柔度约0.5μm/N,电场强度为1.5kV/mm时减小到约0.3μm/N,2kV/mm时减小到约0.2μm/N;在零电场时刀杆的加载和卸载曲线是大致重合的,近似一纯弹性体;而在电场强度为1.5kV/mm和2kV/mm时加载与卸载曲线包绕的面积都明显增大;刀杆的阻尼比在3kV/mm时为0.05127,而1.5kV/mm和0kV/mm时分别为0.02882和0.02163。动柔度曲线显示:随着电场强度的增大,结构的阻尼比增大,共振峰值减小。利用这种结构具有可控动态性能这一优点,可以在线对机床车削振动进行有效控制。
石晓龙[3]2016年在《镗刀复合减振分析与试验研究》文中指出在机械加工过程中,常常因切削刀杆的颤振,导致无法正常的切削加工,这不仅严重影响了加工效率,而且在加工过程中还会出现零件质量低、噪声过高、刀杆使用寿命短等问题。因此,减振刀杆的出现不仅能有效提高加工效率,更是加工出合格产品的重要保证。目前得到公认的刀杆减振方法主要有:采用复合材料制作刀杆;在刀杆内使用阻尼器;在刀杆内添加颗粒阻尼;采用电流变技术减振等。方法有很多,但是经过作者研究发现,尚且没有一种方法能够集“百家之长”,所以本文的主要研究内容也是本文的创新之处为采用复合方法减振,即同时利用磁流变技术和颗粒阻尼减振技术达到减振目的。如果这种方法具有可行性,将为以后减振刀杆的发展提供一种全新的思路。本文第一部分首先介绍了本课题研究的背景、意义,以及国内外对减振刀杆的研究进展,接着重点说明了近年来国内外在磁流变减振技术以及颗粒阻尼减振技术方面的发展现状以及存在的可以继续研究的空间。本文第二部分首先对磁流变液的性质性能进行简单介绍,然后将磁流变液的性质与电流变液的性质做出对比,以此说明选择磁流变液的原因。其次说明磁流变技术的工作模式并设计磁流变减振刀杆的基本结构,并对刀杆进行了静刚度和阻尼性能的测试。最后阐述了该技术的减振机理,从理论的角度证明该方法的可行性。本文第叁部分首先说明如何选择刀杆材料以及颗粒本身具有的特性和具有的振动性能,并且设计了减振刀杆的动力学模型,通过使用有限元仿真对刀腔尺寸进行分析。随后对实心刀杆和空腔刀杆做出模态分析,比较它们固有频率的高低。最后对颗粒的碰撞从能量方面进行有限元的仿真研究方法,为以后该方法的深入研究提供了依据。在本文第四部分,作者主要是进行了实验验证,依次说明本次实验用到的设备,以及具体的实验的方案,最后进行锤击实验以及镗削实验,通过测量加工完零件的表面粗糙度来验证减振效果的优劣。
参考文献：
[1]. 电流变材料在车削颤振抑制中的应用及理论研究[D]. 杨道斌. 北京工业大学. 2003
[2]. 利用电流变液阻尼器改变切削系统特性的研究[J]. 杨道斌, 王民, 费仁元. 北京工业大学学报. 2003
[3]. 镗刀复合减振分析与试验研究[D]. 石晓龙. 中北大学. 2016
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