以BTA深孔钻削系统为研究对象,加工进入中后期,工件在圆度误差和表面质量方面存在严重质量缺陷,表现为周期性多瓣形振纹;通过建立理论模型分析对比钻削系统有无粘滑振动现象时的振动特征;针对钻杆结构参数和支撑位置区间提出优化方案,结合钻杆振动特性和实验数据说明优化前后抑振效果。文中总体对钻削系统的粘滑振动特征和抑制振动方法进行研究;具体可分以下几点:(1)从摩擦模型和自激振动理论切入分析钻削系统振动特征,并提出相关基本分析假设;在动力学分析基础上建立钻削系统简化质量扭转分析模型和细分单元扭转分析模型,包括微分方程模型和运动状态空间表示。(2)基于钻削系统扭转分析模型,结合系统中影响粘滑振动形成的主要因素,建立钻削系统运动微分方程并进行求解;将钻削系统的实际物理参数代入力学模型,观察粘滑振动响应特征,以及伴随出现的系统能量转移机制。(3)对比分析钻削系统向待加工工件方向进给至300mm和900mm深度时钻杆振动类型、钻头频域响应行为以及实验测试信号;且当钻削系统发生粘滑振动现象时,工件也同时出现周期性瓣形振纹。(4)借助加速度传感器及配套实验仪器开展对钻削系统的相关振动特性测试实验;并通过对比模拟模态结果,迭代印证加速度传感器测点位置;此状态中测试结果和模拟模型均经历多次校准,以保证实验结果和模拟结果的真实性。(5)保证最小排屑空间条件,分析当钻杆壁厚和钻杆内径结构参数变更后钻杆的当量刚度及工作稳定性,以此为基础对钻杆结构参数提出优化方案;通过离散化分析方法重点对钻杆在加工前后两种状态下的支撑位置优化区间进行求解;对比优化前后钻削系统固有模态数值及谐响应分析结果,结论说明使用优化支撑区间后可增加钻削系统鲁棒性与稳定性;同时,实验测得的振动信号也证实优化后的支撑区间可明显消减加工过程中钻杆的过度振动行为。