1、隨著現(xiàn)代化工業(yè)進程的不斷推進，深孔零件的用途和功能不斷增多，其加工質量和性能要求也越來越高。而深孔鏜削所用鏜桿長徑比大、剛度差，極易發(fā)生顫振，造成工件表面加工質量降低。為了保持優(yōu)質、高效、穩(wěn)定的加工，必須使用新型專用高效的刀具。因此，新型抗振鏜桿的研究日趨迫切。論文通過仿真、模態(tài)試驗和切削加工實驗相結合，深入研究鏜桿的形狀與動態(tài)特性的關系，開展大長徑比減振鏜桿的形狀優(yōu)化設計。本文涉及如下內容:
　　(1)分析鏜桿減振設計的研究現(xiàn)狀

2、，重點關注被動式減振鏜桿的設計進展。
　　(2)建立大長徑比鏜桿的動力學方程，推導鏜桿固有頻率和衰減系數(shù)的關系式，進而分析鏜桿質量對其動剛度和阻尼作用的影響;采用拓撲優(yōu)化方法，以鏜桿靜剛度變化最小為目標，研究鏜桿可去除材料在鏜桿上的位置分布。
　　(3)結合拓撲優(yōu)化結果，在特定加工參數(shù)下，對鏜桿進行形狀優(yōu)化設計，得出四種形狀優(yōu)化設計方案，并利用workbench軟件對其動靜態(tài)性能進行分析，確定該加工參數(shù)下的最優(yōu)減振鏜桿形狀;

3、以鏜桿的最大變形量和固有頻率作為優(yōu)化目標，選取鏜桿的主要形狀參數(shù)作為優(yōu)化變量，進行多目標參數(shù)優(yōu)化，得到所確定的減振鏜桿形狀參數(shù)的最優(yōu)值;通過對優(yōu)化前后的鏜桿模型進行仿真分析，檢驗優(yōu)化后的鏜桿的減振性能。
　　(4)采用拓撲優(yōu)化方法，研究總切削力和各切削分力對大長徑比減振鏜桿形狀優(yōu)化的影響;結合加工參數(shù)對切削力的影響，探討鏜桿形狀參數(shù)隨加工參數(shù)和工件材料的變化規(guī)律，進一步驗證通過鏜桿形狀優(yōu)化實現(xiàn)分別設計不同加工參數(shù)和工件材料下的減振