304不锈钢的超声振动辅助微孔钻削试验研究

通过304不锈钢的100μm微孔超声辅助钻削试验,研究了超声振动辅助钻削的理论未变形钻削厚度,钻削轴向力与加工参数的关系,孔壁的表面质量,微孔入口处的毛刺以及加工后钻头刃部的状态,结果表明:超声振动辅助钻削在入钻后为连续切削;超声振动辅助可以明显改善微孔表面质量和入口处毛刺的尺寸,减小钻头刃部积屑馏的形成;钻削轴向力随进给速度和单次钻削深度的增加而增大,随主轴转速的升高而减小。     

超声辅助枪钻钻削系统的设计和分析

针对枪钻在钻削塑性金属材料时,易形成连续不断的切屑,周期性堵塞排屑,甚至导致钻杆被扭断,严重影响孔加工的表面质量,提出对枪钻整体施加超声纵向振动的方案。通过对枪钻施加超声纵向振动,实现枪钻钻削时的周期性断屑,提高枪钻的寿命和孔加工的质量。利用传输矩阵法设计出超声辅助枪钻钻削机构中的换能器、变幅杆、旋转夹具以及刀具,通过SolidWorks软件建模,并应用ANSYS Workbench软件对设计的结构进行模态和谐振分析,验证了超声钻削机构设计的准确性。     

深孔麻花钻横刃修磨对切削性能的影响

采用自行设计的10支不同内刃圆弧半径、内刃前角和过心量的深孔麻花钻对45#钢进行钻孔加工试验。通过分析钻孔时的轴向力、扭矩和被加工孔精度等因素,研究了横刃对钻削过程的影响,为提高深孔麻花钻寿命、钻削生产效率和孔加工质量提供了指导意义。     

高速铣削半圆弧工件表面形貌的仿真

在高速铣削情况下,利用平面刃球头铣刀沿半圆弧路线进行加工,对加工后的表面形貌进行理论建模与仿真。给出在空间三维切削时刀具切削刃的运动轨迹数学模型,并借助该模型给出球头刀切削半圆弧工件表面形貌的仿真算法。     

枪钻角度变化对Ti6Al4V钛合金加工质量的影响研究

分析枪钻受力影响因素,对钻头受力进行简化并分析径向力、挤光转矩对深孔加工质量的影响。根据分析结果选择通过改变枪钻内、外角的方式来调整钻头受力状况。同时,考虑到枪钻外刃刃磨更加方便、对周边刀面影响较小,为降低试验干扰因素、合理选择刀具几何参数,选取枪钻外刃锋角作为单因素变量进行Ti6Al4V钛合金钻削试验,并通过分析试验结果确定外刃锋角变化对钻削质量的影响。综合考虑切削力值、切屑形貌以及加工质量等因素,给出了钻削Ti6Al4V钛合金时关于枪钻外刃锋角选择优化的建议。     

双圆弧刃麻花钻钻削试验研究

本文说明了设计双圆弧刃麻花钴刃形的方法和双圆弧刃麻花钻与标准麻花钻的对比钻削试验。试验结果证明,双圆弧麻花钻的平均耐用度是标准麻花钻的三倍多,并且加工表面粗糙度较低,尺寸精度较高,在加工钢料通孔时出口处没有毛刺等。这说明双圆弧刃麻花钻是值得推广应用的一种钻头。     

基于钻削刀具后刀面刃磨方程建立的研究

采用锥面磨削法刃磨钻削刀具的后刀面,可显著提高刀具的使用寿命,有利于保证工件加工精度和提高工件表面质量。利用数控加工设备进行锥面磨削或者进行锥面磨削设备的研制中,关键是数学模型（后刀面方程）的建立;据此编制和计算机床坐标值的程序、对刀具刃磨机床进行研制。针对锥面磨削方法中钻削刀具后刀面方程的建立和有关参量的计算作深入的研究。并以该后刀面方程完成刀具刃磨机床的初期开发研制。     

加工曲轴油道孔的高效枪钻（下）

枪钻是靠偏于轴心线一边的内、外两个主切削刃以及副切削刃进行切削的,所以当钻头在钻削加工曲轴油道孔时,必须借助于导向钻模套引导。钻头进入曲轴油道孔后,便以已加工的孔作导向。因而能加工出直径尺寸精确和直线度较好的孔。导向钻模套必须与枪钻钻头精确配合,这样当枪钻钻头进入曲轴油道孔时,不至于使钻出的曲轴油道孔发生偏斜,或使钻出的曲轴油道孔直径超差。     

硬质合金枪钻结构及几何参数分析

1引言“硬质合金枪钻”也叫深孔钻,主要用于加工深孔。硬质合金枪钻在钻削铸铁、铜、铝合金、合金钢等材料时能一次完成钻孔、镗孔、铰孔加工,可减少使用刀具的种类,降低生产成本,缩短生产周期,提高经济效益。目前在造船、汽车、发动机、机车、化工机械、油嘴油泵、矿山机械、液压件及模具制造等行业应用较广泛。2硬质合金枪钻的主要结构硬质合金枪钻由钻头、钻杆、钻柄三部分组成(见图1),我校办工厂的合金枪钻有两个系列:第一系列直径4~20mm,刃部选用整体硬质合金;第二系列直径8~38.1mm,刃部采用钎焊硬质合金刀片。图1枪钻刃部具有剪切和挤压二重功用,承受的扭矩大;刃部成型复杂,是个不完整的圆柱,还带有一个油孔,因而壁厚不均,成型后有很大的内应力;虽然枪钻刃部外缘切削速度最高,但由于枪钻使用时有极压油润滑而减少了磨损,在接近中心处切削速度很小,切削刃如同楔子一样在高压下剪切工件,此时刀刃磨损很小但所受挤压应力却很大,易使刀片碎裂。故刃部材料一般选用强度较高的钨钴(YG)类硬质合金,如YG8、YG6;加工难加工材料时,宜选用YW3等。枪钻钻杆一般采用低碳或低合金无缝钢管轧制成型,并经特殊热处理,使其具有较好的强度和刚性。钻...     

Ti6Al4V钛合金枪钻加工的切削力试验研究

钛合金在深孔加工过程中存在刀具磨损严重和加工表面质量差等问题。本文采用整体硬质合金单刃枪钻作为深孔加工刀具,通过对刀具结构的分析和对Ti6Al4V钛合金深孔钻削的切削力试验研究,得到工艺参数对切削力的影响规律,结合制孔的表面粗糙度,优化了钛合金枪钻加工工艺参数。同时,通过刀具的磨损分析得到了钛合金枪钻加工过程中刀具的主要磨损形式。     

平面型后刀面枪钻的钻削力数学模型

依据枪钻的零前角的特殊结构,利用最简单的二元直角切削模型,逐步建立了平面型后刀面枪钻钻削灰铸铁的钻削力数学模型。     

枪钻与麻花钻加工质量的对比研究

利用台式钻床和深孔加工机床分别对常用Q235钢、45钢和铝材进行孔加工试验。通过对孔表面质量的观测和粗糙度的检测,对比研究上述两种加工方法的表面质量。结果表明:麻花钻加工材料越软孔口毛刺越明显,枪钻加工软硬材料的孔口部都呈平整无毛刺。一般条件下,枪钻加工铝合金有色金属材料的孔表面粗糙度值Ra为0.9μm左右,麻花钻为1.6μm左右;枪钻加工碳钢材料孔的表面粗糙度值Ra为1.8μm左右,麻花钻孔的表面粗糙度值Ra9.6-5.6μm;对于不同硬度的碳钢,麻花钻加工孔质量变化明显,一般硬度高的质量较好,枪钻则变化不显著;相比有色金属,麻花钻及枪钻加工孔的质量都优于碳钢。     

基于圆弧的麻花钻螺旋槽径向截形

建立了普通麻花钻前刀面端截面曲线和用圆弧代替端截面曲线的参数方程;分别改变钻头螺旋角、钻尖半角、钻芯半厚,利用软件MATLAB计算出用圆弧代替前刀面端截面曲线的相对误差;建立了三圆弧螺旋槽径向截形的数学模型。     

非共轴螺旋后刀面微钻的五轴联动刃磨方法及其钻削性能研究

微细钻头的几何结构是影响刀具钻削性能和微孔加工质量的关键因素。非共轴螺旋面钻尖由连续的螺旋后刀面组成,相比平面钻尖能有效的提高刀具的刃磨效率及其钻削性能。针对非共轴螺旋面钻尖,推导后刀面形成过程中螺旋运动发生线的位置方程,建立了基于砂轮和钻头接触线的后刀面数学模型。根据六轴数控工具磨床的运动原理,提出非共轴螺旋后刀面五轴联动刃磨方法。分析砂轮与螺旋槽之间的相对运动关系,提出微细钻头螺旋槽的数控加工方法。进行非共轴螺旋后刀面微钻的刃磨试验,验证了该刃磨方法的可行性。进而采用制备出的具有相同几何结构参数的平面、锥面和非共轴螺旋面微细钻头进行不锈钢钻削试验,结果表明非共轴螺旋面和锥面微钻的钻削力、后刀面磨损明显小于平面微钻,并且非共轴螺旋后刀面微钻的横刃磨损程度小于平面和锥面微钻。研究证实了所提出的五轴联动刃磨方法可以有效地制备出较高钻削性能的非共轴螺旋后刀面微细钻头。     

渐开圆柱面SPLIT钻数学模型

ＳＰＬＩＴ钻是一种先进钻型,在生产中得到广泛地应用,复合材料是难加工材料,基于ＳＰＬＩＴ钻的优点,将ＳＰＬＩＴ钻应用于复合材料的加工,并进行钻头结构参数和切削参数的优化是一项有意义的工作,为此,先建立ＳＰＬＩＴ钻的数学模型并进行刃磨。然后,在高速钻削试验台上进行钻削试验,进行参数优化。本文建立了基于渐开圆柱面的ＳＰＬＩＴ钻数学模型,并进行实际刃磨,渐开圆柱面是在圆柱面刃磨的基础上增加一个垂直于钻头     

钛合金深孔枪钻加工研究综述

钛合金深孔(特别是小直径深孔)的钻削加工一直是机械制造业的难点,也是研究的重点。本文结合深孔加工的特点和钛合金的切削特性,从枪钻结构、加工工艺、振动钻削和加工稳定性四个方面对钛合金深孔枪钻加工技术的研究现状进行了分析和总结,指出了目前深孔枪钻加工存在的问题,并展望了今后的研究方向。     

难加工材料枪钻加工技术研究

深孔加工是机械加工领域的重要分支,在钛合金、沉淀硬化不锈钢等难加工材料的深孔加工过程中,存在加工表面质量差、刀具崩刃、磨损严重和断屑排屑困难等问题。枪钻是深孔加工领域发展最早、应用范围最广的深孔加工刀具之一,其几何结构特殊,在深孔加工中具有加工质量好、效率高、直线度好等特点。本文介绍了枪钻的主要结构及受力情况,分析了枪钻的切削加工过程及其断屑条件,通过对切屑、切削力和切削温度的研究,得到了刀具、工艺参数以及切屑对加工质量和刀具磨损的影响规律。最后以两种典型的难加工材料为代表,分析了难加工材料深孔加工的特点。研究结果对难加工材料的枪钻深孔加工具有重要的指导意义。     

导向套对孔直线度影响的试验研究

在枪钻加工深孔过程中,技术人员往往把提高钻削质量的焦点集中在改变钻头几何参数和调整切削用量等问题上而忽略了导向套的作用。导向套在外排屑加工中顶紧工件既起导向作用又有防止高压冷却液泄漏的功能。尤其在钻削长径比较大的深孔时,导向套的制造材料和内径公差对孔的直线度影响极大。国内某工厂正在使用的枪钻钻削冷却孔,加工过程中主要存在着直线度不能达到要求的问题,严重影响了生产进度。本文通过对现场加工状况的详细分析对导向套的部分参数进行改进,使钻孔直线度偏差大幅下降。     

钛合金的深孔钻削技术研究

钛合金的切削加工性能差,其深孔钻削的技术难度更大。枪钻是深孔钻削的高效刀具,能有效解决钛合金的深孔加工问题。本文基于对钛合金材料切削性能和深孔钻削工艺的分析,通过深孔钻削试验,改进了钛合金叶片深孔钻削工艺,提高了枪钻寿命。