【摘 要】
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深孔加工技术是机械行业中加工高质量孔的重要方法之一,在国防,航空和汽车等制造领域占有重要地位。BTA深孔钻削系统在钻孔过程中,钻杆深入工件内部,切削液通过钻杆与工件间
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深孔加工技术是机械行业中加工高质量孔的重要方法之一,在国防,航空和汽车等制造领域占有重要地位。BTA深孔钻削系统在钻孔过程中,钻杆深入工件内部,切削液通过钻杆与工件间隙进入切削部位,通过钻头的排屑口进入钻杆内孔,最终通过钻杆的排屑孔排到外部。随着绿色制造技术的发展,加工过程中关于质量、费用和环境的问题引起了人们的关注。微量润滑是利用空气和液体的混合物来代替传统的油液润滑和冷却,利用微量润滑技术可以有效降低费用且绿色环保。由于深孔加工孔深与孔径比超过十,所以在动态加工时必须利用到长钻杆刀具,在微量润滑加工过程中钻杆产生振动对加工过程造成不利影响。研究在微量润滑的条件下钻杆的振动特性及其控制策略对于推动绿色制造技术在深孔行业领域的发展具有重要作用。本文通过研究微量润滑条件下BTA钻杆的振动机理,并结合超磁致伸缩作动器主动控制技术对钻杆的偏心振动施加控制。基于不同润滑原理,并将振动力学应用于BTA钻杆系统的振动行为研究,对微量润滑条件下与传统油液润滑条件下钻杆振动机理进行了分析。为了控制钻杆在微量润滑条件下的振动幅值,本文提出一种基于PID控制法的超磁致主动控制方法,设计了基于钻杆偏心振动控制的超磁致伸缩作动器,对超磁致作动器作用下BTA钻杆进行结构建模,通过MATLAB软件对控制进行仿真;最后通过ADAMS动力学分析软件与MATLAB软件进行虚拟实验,验证了对钻杆振动控制的效果。本文的研究为BTA钻杆在微量润滑条件下的振动行为研究提供一定的理论依据,为钻杆振动控制提供参考。
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