变振幅振动钻削提高微小孔入钻定位精度的研究

分析了微小孔钻头轴向振动入钻时特殊的动力学行为及其对入钻定位误差的修正作用。首次采用振幅振动钻削的新方法，用直径为０．２８ｍｍ的高速钢花钻对１８Ｃｒ２Ｎｉ４ＷＡ低碳合金钢进行了钻削实验，结果在提高钻头寿命的同时显著提高了微小孔的入钻定位精度，验证了这种新方法新颖优良的工艺效果。     

三区段变参数振动钻削提高微小钻头可靠性的研究

首次对微小钻头可靠性进行了理论和试验研究。在本文的试验条件下,通过可靠性试验和寿命分布函数拟合,得出了采用三区段变参数振动钻削新工艺微小钻头寿命服从威布尔分布、采用普通钻削微小钻头寿命服从对数正态分布的结论。可靠度计算分析表明,三区段变参数振动钻削能提高微小钻头寿命、降低寿命分散程度、显著提高微小钻头的可靠性。     

微孔振动钻削机理

振动钻削是在钻削过程中给钻头或工件加以可控制的有规律的振动而形成的一种新的切削方法。它可以降低钻削过程中的切削力和切削热,从而大大提高了加工精度和表面光洁度,延长了刀具的使用寿命。本文着重分析研究了微孔振动钻削机理,并通过试验研究,获得了微孔振动钻削的良好工艺效果。     

低频周向振动钻床主轴系统等刚度动态力学模型建立研究

分析了低频周向振动钻削切削力,基于控制原理的思想建立了低频周向振动钻床主轴系统等刚度动态力学模型,提出低频周向振动钻削时激振器输出振幅与钻头振幅之间的关系,为周向振动钻削系统设计和振动参数选择提供理论支持。     

微孔钻削的在线实时监测

在研制出微孔钻削测力仪和探索出微钻头钻削扭矩极限值分布规律的基础上,对以钻削扭矩为监测对象的微孔钻削在线实时监测进行了研究。得到了本文试验条件下的微钻头钻削扭矩极限值服从三参数威布尔分布的结论。利用分布函数导出的可靠扭矩函数来确定监测阈值,并对钻削过程进行监测。有效地避免了微钻头的折断,提高了微钻头的利用率。     

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。     

超声振动辅助钻削P20轴向力与入口边缘质量性能研究

针对P20在传统钻削中存在轴向力大和入孔边缘质量差的问题,提出运用超声振动辅助钻削来改善。使用Deform-3D模拟钻削过程,设计对比、单因素以及不同冷却剂仿真实验,研究轴向力的变化,并通过搭建的实验平台,对刀具施加50 kHz超声频,研究对比传统钻削和超声振动辅助钻削在不同加工参数及冷却剂下轴向力和入孔形貌的变化。研究表明：超声振动辅助钻削可有效减小轴向力、改善入孔边缘质量;随着主轴转速的增加,轴向力减小,入孔边缘质量先变好后变差,随着进给速度的增加,轴向力增大,入孔边缘质量变差;选择油基类型冷却剂可减小轴向力、提高入孔边缘质量。     

超声振动辅助微小孔高速钻削技术研究

结合高速钻削和超声振动钻削优点,自行研制出超声振动辅助高速钻削机床。利用该机床,通过实验对比超声振动辅助高速钻削和普通钻削条件下加工工件的孔扩量、表面粗糙度和出孔、入孔毛刺等参数,研究评价超声振动辅助高速钻削性能。实验结果表明,相对于普通钻削,超声振动辅助高速钻削可实现φ0.1mm、深径比大于10的微细深孔加工,实验结果证明了理论与实验分析的正确性。     

液压式低频轴向振动钻削的实验研究

先对振动钻削进行简要的介绍,设计出振动钻削实验方案;利用实验室研制的液压低频轴向振动钻削实验系统,对铸铁、铝合金和碳钢进行振动钻削实验,根据所采集的负载扭矩与钻孔孔径尺寸值数据,对普通钻削与振动钻削之间的差异进行分析;证实了振动钻削具有降低钻孔负载扭矩、提高钻孔质量的结论。     

多层复合材料微小孔振动钻削三参数优化

利用电控式微小孔振动钻床对多层复合材料的微小孔钻削进行了试验研究 ,对不同材料层的加工参数进行优化 ,进而提出多层复合材料阶跃式三参数振动钻削新工艺。试验表明 ,阶跃式三参数振动钻削的入钻定位误差r、孔扩量ΔD、出口毛刺高度H值比普通钻削的相应值显著降低。     

微小钻头钻削扭矩极限值的分布规律

首次对微小钻头钻削扭矩极限值的分布规律进行了研究,在本文的试验条件下得到了扭矩极限值服从三参数威布尔分布的结论。由分布函数导出的可靠扭矩函数为实现钻削扭矩的在线监测提供了依据。     

钻进中钻柱系统的辨识

在钻井过程中,钻柱振动系统是一个很复杂的动态系统,它不仅具有复杂的不确定的边界条件,而且具有显著的随机特征。在随机信号理论基础上,提出了一种用互相关辨识钻柱系统的新方法;结合输入信号和输出信号,利用钻柱系统的脉冲响应,讨论了钻柱的临界转速、钻柱共振、钻柱与井壁之间的相互作用、所钻地层岩性等钻井工程问题。     

低固相聚合物钻井液在大邑地区的应用

大邑区块地质条件复杂,井壁稳定性差,裂缝发育导致漏失严重,可钻性差.研究表明,钻井液的固相含量与钻柱的振动密切相关,固相含量的提高增加了钻井液的粘度,同时增加了阻尼作用.在大邑区块使用低固相钻井液钻井时,钻具振动减少,钻具失效相对较少;而用无固相钻井液时,钻具失效严重.BHA横向振动衰减有限元分析表明,使用低固相钻井液,钻柱阻尼作用得到增强,钻柱横向振动衰减越快,承受交变复杂应力的时间越短,越不容易出现疲劳失效.     

基于小波神经网络的变参数振动钻削仿真

为了改变因寻找最优振动参数和切削参数而需要在实验中大幅度频繁地改变参数的状况,利用小波函数对一维信号逼近能力较强的特点,提出了一种适用于变参数振动钻削加工过程仿真的小波神经网络模型, 并运用灰色理论中的关联分析法对小波神经网络输入权值进行选取。理论分析和实验表明:应用该仿真模型,能在振动钻削过程的不同区段寻找最优的振动参数和切削参数。     

漂、卵石层大直径钻孔碎岩技术应用研究

结合长春市某桥梁钻孔灌注桩基础施工实例,介绍了大漂石和卵石地层的筒钻法钻进原理、潜孔锤钻进工艺、岩心聚能爆破工艺、以及筒钻回转切石工艺等。工程实践表明,筒钻法对大漂石和卵石地层钻进成孔是非常有效的,这为该类地层的顺利成孔积累了成功的经验。     

钻削高强度钢的硬质合金整体群钻研究与开发

目的开发研究用于钻削高强度钢的整体硬质合金群钻钻型．方法吸收普通群钻钻型的经验,改变内外刃结构形式和参数,通过系统钻削试验优化钻刃结构及其几何参数,分析钻削效果．结果新钻型的钻削力降低１０％－２０％,钻削效率（单位时间钻孔数）提高２－３倍,加工精度和表面质量提高约１级．结论新钻型具有优良的钻削性能