摘要

钛合金材料广泛应用于航空零件加工,然而在钛合金零件的深腔铣削过程中,大长径比刀杆会发生振动现象。针对大长径比刀杆加工出现的振动问题,首先基于Euler-Bernouli梁理论建立了所铣刀的动力学模型,分析出影响刀杆动态性能的参数。基于分析参数,设计4种芯轴模型,通过分析得出最佳芯轴。随后建立刀杆整体模型,对传统金属刀杆和复合减振刀杆进行有限元分析,对比静刚度、固有频率和动刚度,分析减振刀杆本身特性。结果表明,减振刀杆的静态刚度提升62%,一阶固有频率提升20%,动刚度提升134%。针对两种刀杆对零件的加工表面粗糙度进行试验,得出所设计的复合减振刀杆粗糙度降低45.3%。设计的复合减振刀杆具有一定的工程意义和学术价值,为大长径比加工刀具设计提供了一定的指导。