长轴类工件内孔通常使用大倍径镗杆进行加工,由于镗杆长径比过大,整体刚度会大幅降低,切削时镗杆将会产生振动。为优化被动式减振镗杆结构,设计一种可变阻尼动态减振器的新型镗杆,并对其基本参数进行计算。基于双自由度动力学模型,分析了带有动力减振器镗杆的减振机制,且改变阻尼参数可明显提升减振效果,通过镗杆内部减振块的轴向移动,在镗杆内腔斜面作用下,压迫橡胶圈使其改变阻尼参数。然后确定镗杆的具体结构和尺寸,在激励频率大于325 Hz时,所提镗杆通过改变阻尼参数可起到减振效果,实际加工时应尽量保持镗杆在此频率以上进行切削。最后对橡胶阻尼和减振块轴向移动的关系进行仿真分析,结果表明随着减振块移动距离的增大,阻尼比增大,即轴向移动可以改变减振系统的阻尼值。

为提高约束阻尼减振镗杆的动刚度,建立了该结构的有限元简化模型,分析了该结构的振动特性,探讨了结构参数对约束阻尼减振镗杆动力学性能的影响。结果表明温度未达到材料屈曲点时,结构的固有频率随着温度的增加而减小,达到屈曲点时,结构的固有频率出现了阶跃;增加刀杆长度,结构的固有频率随之增大;结构的固有频率随约束层厚度的增加而增大。

为了提高镗孔过程中镗杆的稳定性,基于动态减振理论,对内置式减振镗杆的相关参数进行了优化设计,分析了内置式减振镗杆的动力学模型。采用有限元软件对减振镗杆进行了耦合分析。讨论了减振密度、阻尼系数和支撑刚度等参数对镗杆稳定性的影响规律,获取了减振镗杆最佳稳定参数。分析了减振密度、阻尼系数和支撑刚度等参数的频域特征。结果表明减振镗杆的1阶频率在320 Hz时,随着减振器密度的增加,减振镗杆刀尖径向最大振幅降低;随着阻尼液的阻尼系数和橡胶的支承刚度增加,镗杆的振幅呈现为先减小后增加的变化趋势,试验和仿真结果为减振镗杆的实际应用提供了理论依据。

减振镗杆的减振主要依靠减振系统。减振系统由橡胶,减振块和阻尼液构成。橡胶的弹性、减振块的质量以及阻尼液的粘度和粘温特性等参数都会影响到镗杆的减振性能。若参数调整不好,就会影响镗杆的减振性能。主要研究了镗杆的橡胶参数对其减振性能的影响。

在镗削加工过程中镗杆处于悬臂状态导致整体刚度较低，易产生振动，影响加工精度及表面质量，严重时甚至导致零件报废，如何减小振动是镗削加工亟待解决的问题。提出了一种安装变质量吸振器的新型减振镗杆。建立了减振镗杆的动力学模型，分析了激振频率与吸振块质量对减振镗杆减振性能的影响规律。提出通过调吸振器吸振块质量对减振镗杆的减振性能进行调节，从而使减振镗杆的减振性能达到最佳的减振镗杆减振性能调节方法。最后通过分析在不同吸振块质量下主系统的位移变化情况对所提出的减振镗杆的减振性能进行了验证。研究结果对所提出的新型减振镗杆的设计、加工参数的选择及减振镗杆减振性能的调节具有指导意义，为减振镗杆的设计提供了新的设计思路。

动力吸振器吸振性能的变化可以通过改变支撑刚度来实现.基于最小二乘法对吸振器支撑刚度在线辨识,仿真信号表明刀尖处随着支撑刚度的变化振动趋于稳定的时间缩短,系统响应更加优良.