BTA深孔钻磨损检测识别及应用

BTA深孔钻是一种典型的深孔加工内排屑钻头,加工用量大加工过程封闭。针对工业现场BTA深孔钻磨损人工检测误差大的不足,基于最小外接矩形的磨损视觉检测方法对BTA深孔钻的磨损进行了检测。通过对刀具磨损图像进行图像预处理,包括图像的灰度化、滤波去噪处理以及阈值分割,得到了清晰的磨损区域图像。将预处理图像应用最小外接矩形方法得到刀具的磨损量,分析了磨损量对加工孔径的影响。采用上述检测方法对BTA深孔钻进行了试验分析,为提高刀具的使用寿命提供数据支持。     

基于神经网络的BTA深孔钻耐用度分析及实验研究

为了能够准确预测深孔刀具耐用度,针对BTA深孔钻的磨损特征及耐用度展开了研究.利用神经网络较强的学习和泛化能力,建立了以切削速度和进给量为变量,以钻削加工长度作为刀具耐用度的度量标准的单齿BTA深孔钻的耐用度预测模型,实现了对BTA钻耐用度的理论预测.经过实验验证,该模型预测值与试验值相对误差≤3.8%,表明了该数学模型能够准确的预测BTA钻的耐用度,为刀具的更换周期提供了科学依据,对实际加工有一定的现实指导意义.     

内排屑深孔钻削加工刀具探讨

深孔钻削加工由于其特殊性,是比较难以实现的.通过BTA系统工作原理的分析,从角度、结构、材料上对BTA刀具进行了研究,提出了控制深孔钻削断屑的有效措施.试验证明,这些有效措施可以达到较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度,对实际深孔加工具有一定参考价值.     

浅孔钻钻削过程的数值仿真研究

基于经典斜角切削理论和经验公式相结合的方法,采用单元刀具综合法,建立了浅孔钻切削力预报模型。运用有限元分析软件ANSYS的分析模块给出了浅孔钻加工过程的有限元模型,分析并得到了钻头的应力应变分布,并在此基础上预报浅孔钻非稳态加工时被加工孔的理论扩大量。本文建立的模型和所采用的研究方法为其他类型的浅孔钻切削力的计算与数值仿真提供了有价值的参考。     

基于ANSYS的高速深孔钻静力学分析

为解决深孔加工中高速钻削不平稳、排屑不流畅等问题,设计了一种新型高速深孔钻头。基于ANSYS有限元软件,建立了深孔钻三维模型,对其施加载荷与约束,并进行六面体SWEEP网格划分。对新型高速深孔钻进行应力应变、疲劳强度数值模拟计算,得到应力及变形数据。经改进后的深孔钻应力集中在有切削刃的一侧,工作过程中所受最大应力远小于材料许用应力,强度、刚度均满足要求。     

可转位浅孔钻切削部分几何建模

硬质合金可转位浅孔钻是一种新型、高效的孔加工刀具,本文作者采用向量矩阵法建立了可转位浅孔钻动态几何角度的数学模型,使用该模型可计算出浅孔钻在钻削加工过程中切削刃上各点的刃倾角、法前角、法后角及主偏角,为进一步研究可转位浅孔钻提供了必要的基础数据。     

可转位浅孔钻切削部分几何建模

硬质合金可转位浅孔钻是一种新型、高效的孔加工刀具，本文作者采用向量矩阵法建立了可转位浅孔钻动态几何角度的数学模型，使用该模型可计算出浅孔钻在钻削加工过程中切削刃上各点的刃倾角、法前角、法后角及主偏角，为进一步研究可转位浅孔钻提供了必要的基础数据。     

基于DEFORM-3D的小深孔钻削模拟研究

利用Pro/E三维软件建立了枪钻的三维模型,基于振动理论对钻头进行了模态分析,并根据固有频率选择出不同的钻削参数.采用大型有限元分析软件DEFORM-3D对枪钻钻削铝合金过程中刀具的刀尖棱线位移变化进行了三维数值模拟分析.仿真分析结果表明:为防止由于共振而导致的同轴度误差变大,根据固有频率选择钻削参数具有一定的意义,可以为深孔加工中防止孔轴线偏斜提供理论参考.     

精密深孔加工技术的探索与研究

精密深孔加工是精密车削的重要组成部分。精密深孔加工时,特别当孔的直径较小而孔深较深时,加工就更困难,必须对切削刀具和加工工艺采取一系列措施,以改善可加工性。通过对深孔加工刀具深孔麻花钻、枪钻、喷射钻的结构特点、加工原理及加工优势等方面进行分析,在几个加工方法中进行试验与研究,结合零件实际,探索深孔加工方法。通过试验研究,总结出一套在带有深孔钻功能的数控车床上,用枪钻加工孔径范围Φ5-10mm,深径比15-30的深孔加工方法。     

镍基合金小直径深孔加工工艺

本文针对传统的钻、扩、铰难以加工的高温合金材料（钛、镍、钴等合金）深径比30-60的小直径深孔加工的技术难题,采用内冷合金钻头和枪钻相结合的方法、改进刀具夹持方式、优化钻削策略及切削参数,掌握了小直径深孔加工工艺的技术关键。     

加工小直径精密浅孔钻头的结构设计与理论分析

介绍了用硬质合金深孔钻加工精密浅孔，使孔的尺寸精度达到０．０１ｍｍ以内，表面粗糙度达到Ｒａ０．８一０．４，通过对深孔钻头部关键结构参数的分析，阐述了设计怎样的结构参数，才能确保孔的加工质量。     

BTA刚性镗铰刀加工高强度钢大直径精密深孔——刀片材料对孔加工质量的影响

本文介绍了BTA刚性镗铰刀加工高强度钢大直径精密深孔的试验研究,给出了深孔加工中常用和新型刀片材料对孔加工质量的影响.研究得出:欲保证27SiMn等高强度钢精密大深孔的良好加工质量,新型复合陶瓷材料(AT_6,AG_2)是比较理想的刀具材料.该结论对目前国内精密大深孔加工具有实用意义.     

深孔加工负压抽屑装置的优化设计与仿真

为解决深孔加工排屑的难题,在分析现有DF深孔钻削系统结构的基础上,运用液压相关理论分析了影响负压抽屑的影响因素.采用Fluent软件对DF系统中负压抽屑装置的喷射角k和负压间隙S进行了力学、速度、能量场仿真,最终通过理论分析与仿真试验的对比研究,得出当k=30°,S=0.4mm时负压效果最好,当k=29°,S=0.5mm时次之.为研究准干式深孔加工新型负压射流结构、负压机理及排屑特性提供了理论基础.     

基于质量偏心的枪钻圆度误差数值仿真分析

结合枪钻深孔加工刀具的结构与加工实际,深入研究了枪钻加工过程中圆度误差形成的机理,根据转子动力学涡动幅值与偏心距的关系,推导了影响枪钻钻头涡动幅值的材料因素.在保证钻头刚度的前提下,提出使用微钙钢材料的枪钻钻头的方案来抑制深孔加工过程中的涡动.通过数值计算与有限元分析仿真,得出钻头材料密度越大,偏心距越小,则涡动幅度越小,而微钙钢相对较大的密度特性可以在一定程度上抑制枪钻在工作中的涡动,从而达到了提升深孔加工圆度的目的.     

一种大口径炮管深孔精密加工新技术——机夹陶瓷刀精镗铰工艺

高强度材料的炮管深孔精密镗削迄今是火炮制造中的难题。本研究项目完全立足于国内机床和其他物质条件,设计研制出新型机夹BTA镗铰头,采用新型刀具材料,首次实现高强炮管深孔的高效精加工,省去了多次镗孔和珩磨。本工艺可广泛应用于各行业的大直径精密深孔加工,对我国深孔加工技术的现代化改造有重大意义。     

永磁振动钻床的研制及其工艺效果分析

研制了一种永磁振动钻床,采用永磁材料作为振源,其结构简单、操作方便、价格低廉。该设备很好地解决了小深孔加工中存在的刀具刚性差、断屑性能差、排屑不畅、钻头易折断等问题,具有良好的加工工艺效果。     

BTA深孔加工系统横向边界扰动研究

在汽轮机转子加工的BTA深孔工艺系统中,钻杆长径比高达180,被包容在内、外旋转的切削液流体环境中工作,旋转的流固耦合效应对柔性钻杆的运动稳定性和系统整体动力行为的变化及发展趋势影响很大。将旋进的钻杆刀具切削系统与工件内孔壁边界的动态接触转化为一种边界扰动的物理模型,据此构建具有运动扰动边界的单自由度横向颤振模型,依据模型仿真,在不同频率下,使用Poincare映射和分岔图方法对比,分析了不同系统参数和流体参数对系统非线性动力学行为改变的影响。结果表明:在切削液流速很低工况下,系统的运动状态全部表现为对称体系下的各种周期振动和混沌振动;在切削液扰动较大的工况下,特别是轴向压力大时,系统的切削明显稳定,混沌作用减弱。研究结果揭示了流体对BTA加工系统非线性横向振动的影响机制,这对指导BTA深孔加工生产工艺参数的优选和振动控制具有一定的指导意义。     

牙轮钻头以车代磨加工工艺研究

介绍了石油钻井用三牙轮钻头的结构特点和工作原理。分析了牙轮钻头目前采用的加工方法和工艺特点,着重分析了三牙轮钻头主要零件牙轮的内孔、二止推面采用常规磨削加工工艺方法存在的问题;并从加工机床、刀具材料的性能及选择、切削用量的选择、切削液的性能以及安装定位等方面对采用以车代磨加工工艺方法进行了分析研究。现场统计数据资料表明,采用以车代磨加工工艺方法生产的牙轮钻头,不仅降低了加工成本,而且使钻头的使用寿命有大幅度提高,进一步说明采用以车代磨的加工工艺方法的合理性和实用价值。     

小直径深孔振动钻削系统设计与试验

振动钻削是解决小直径深孔加工的有效工艺途径之一。钻削效果的好坏主要民于振动系统的性能、钻头的设计和参数的选择,本文就这几个问题,设计了新型的 动系统和ＤＦ钻头,并进行了Φ６ｍｍ和Φ８ｍｍ深孔钻削试验,取得良好的工艺效果。     

激光导向的深孔镗新技术

本文介绍了激光测量刀具位置与倾斜角的方法、刀具状态与孔偏转的关系、刀具激光导向的方法、凸轮旋转角与刀具位移的关系,以及闭环控制方法。分析了激光导向加工时孔产生的误差,实验结果表明,采用激光导向的深孔加工新技术能有效地防止孔偏差。