深孔加工是机械制造业中不可或缺的重要组成部分。随着航空航天、高速铁路以及重型机械等的快速发展和进步,使得其对深孔加工技术的需求日益提升。但是,由于深孔加工的特殊性,使得其钻杆又细又长,且处于中空状态,加之钻削过程中外部有高压切削液环绕、内部还有切削液携带切屑通过,刚性严重不足,从而导致钻杆振动对加工精度、加工效率以及刀具磨损等的影响十分明显。但是目前针对钻杆振动对深孔钻削的危害,还没有特别完善的解决方案。本文针对BTA深孔加工系统加工过程中钻杆组件的力学特性及振动特性进行深入的分析,从而为减振措施的研究及具有径向附加力的钻杆减振器的设计提供理论依据,具有十分重要的现实意义。首先,介绍了BTA深孔钻的结构特点及工作原理,根据实际加工过程,建立了BTA钻的直角切削模型,在此基础上分析了BTA钻的受力状态。并根据切削原理和微刀具理论,建立了BTA钻的钻削力力学模型,为钻杆振动特性的分析与研究奠定了理论基础。其次,深孔加工过程中钻杆的振动不仅有横向振动、纵向振动,同时还存在扭转振动,加之由于钻削过程中切削液对钻杆稳定性的影响亦十分显著,所以本文分别对钻杆组件的涡动、扭转以及横、纵振动进行详细的论述与分析。(1)在考虑实际深孔加工过程中切削液对钻杆作用的基础上,分析了钻杆涡动产生的原因,根据Reynolds方程推导了钻杆涡动的运动微分方程,并据此得到了钻杆涡动失稳的临界条件。(2)综合考虑切削液、切屑以及钻杆自身旋转对钻杆扭转振动的影响,建立钻杆扭转振动的运动模型,再根据弹性力学、材料力学和流体力学等,建立了钻杆扭转振动的振动微分方程,从而计算得到了钻杆扭转振动的固有频率以及主振型函数。(3)对钻杆的横向、纵向振动进行了理论分析与建模,建立了钻杆横向、纵向振动的微分方程,并得到了钻杆横向、纵向振动的固有频率及其相对应的振型函数。再次,根据以上的理论分析以及深孔加工过程中的实际情况,将振动的主动控制技术引入到深孔加工系统中,并对安装了具有径向附加力的钻杆减振器的钻杆系统进行研究,从理论上分析了径向力钻杆减振器对钻杆涡动失稳、扭转振动、横向振动以及纵向振动的抑制作用。然后,对钻杆减振器的结构以及主动控制系统进行初步的设计,并运用Simulink软件对一加工实例进行仿真分析,验证减振器的减振效果,结果表明,具有径向附加力的钻杆减振器减振效果明显。