BTA深孔钻杆振动主动控制实验研究

为减小BTA深孔钻削加工过程中钻杆振动对刀具寿命和工件加工精度的影响,开发了一种钻杆振动主动控制系统。所设计的超磁致作动器(GMA)能够满足钻削振动高频响和高精度的控制要求。在系统总体设计的基础上分别对钻杆振动模型和作动器动力学特性进行了分析,建立了传递函数模型。利用MATLAB软件对PID算法控制系统进行仿真,最终通过实验验证了所设计的振动主动控制系统对钻杆振动抑制的有效性。

BTA钻杆系统的涡动偏心及压电控制研究

对BTA钻杆系统偏心运动的控制方法进行了研究,分析了钻杆系统的偏心运动方式和受力情况。基于线性二次型(LQR)最优模态控制,提出了一种压电主动控制方法。利用压电BTA钻杆理论,结合MATLAB软件对涡动控制进行仿真。仿真结果验证了压电主动控制方法的合理性,对BTA钻杆系统的运动稳定性控制的研究具有理论意义。

基于BTA原理的轴套深孔加工方法

介绍了基于BTA原理设计的轴套深孔加工方法，即钻杆外冷却、内排屑钻孔法，用于加工直径16—40mm、深径比在100以内的的深孔。在使用普通车床的卡盘、中间支架和刀架滑板的基础上，设计了一套包括动力头、给液器等装置，解决了轴类零件中心找正、装夹固定、钻头定位和导向等难题，其结构简单，可以方便地在普通车床上使用。并且通过不同的方法组合，也可以用于板类零件加工深孔。给出了详细的加工方法和参数选用，经过实际生产使用表明，该装置运行可靠，操纵维护方便。

微量润滑条件下BTA钻杆振动特性分析

研究了深孔加工微量润滑条件下,BTA钻杆的振动机理。结合理论分析,建立了钻杆振动有限元模型,利用ANSYA软件对微量润滑条件下深孔钻杆振动特性进行数值模拟。所得结论对BTA深孔加工的动态稳定性研究与深孔加工工艺的优化具有理论和实际意义。

BTA深孔钻杆振动特性及辅助支撑位置优化

BTA深孔加工技术主要应用于特种制造领域,但大深径比的远跨钻杆系统刚度差,加工颤振现象突出,工件圆度质量难以精确控制。在实际加工中,远跨度钻杆辅助支撑位置对钻杆系统整体刚度和非线性振动现象有比较大的影响。理论研究表明,优化支撑点位置可以提高系统的整体刚度,抑制非线性振动源对钻杆系统产生干扰及刀具产生异常振动现象。利用模拟变更辅助支撑位置点得出钻杆系统的振动特性,结合钻杆系统静止和工作状态下的振动试验,使用迭代印证法保证模型建立的准确性。结果表明:6000mm长度的远跨BTA深孔钻杆系统支撑点位置存在一个随动优化区间,该区间的发现为BTA深孔制造领域提供了一定的研究理论和参考建议。

BTA钻杆的涡动研究与仿真

对理想状态下BTA钻杆的涡动进行研究。通过对涡动模型的简化,得到两端铰支座转子杆,并对钻杆的涡动机理进行分析。假设工件内孔与钻杆始终为线接触,在钻杆外圆上取一点A,即可得到固定点A的运动轨迹。最后运用MATLAB中的plot应用对其运动轨迹进行仿真,得出转速和间隙对钻杆涡动频率的影响规律,以提高钻杆的稳定性。

基于有限元的深孔加工钻杆刚度分析

在了解深孔加工技术的基础上,应用SolidWorks软件对钻杆进行三维造型设计,利用ANSYS软件对钻杆进行有限元分析,之后对钻杆进行了模态分析和静刚度分析,并进行了实验验证。