基于两自由度被动阻尼器的减振铣刀设计

鉴于航空结构件中大长径比铣刀的刚性较差,严重制约了机床切削效率和加工精度的提高,建立了两自由度被动阻尼器的动力学模型,基于H∞优化准则对阻尼器的阻尼比和频率比进行优化,并分析其对减振性能的影响。提出一种内置两自由度阻尼器长悬伸铣刀结构,在模态和谐响应分析的基础上,设计加工出减振铣刀。模态测试和激振实验结果表明,相比无阻尼空心铣刀,减振铣刀的等效刚度提高了2.5倍,阻尼比提高了46.5%,刀尖频响函数的幅值降低了74%。切削实验表明减振铣刀能显著提高零件加工表面质量。