用最小量冷却液法钻削航空铝-钛多层复合板

介绍了汉堡工业大学采用最小冷却液法钻削多种复合板的研究结果。研究表明,在钻削铝-钛多层复合板时,钻削钛板切屑的摩擦磨损作用,会导致铝板的孔呈喇叭形,孔径波动幅度和平均孔径值增大并可能超出允差。试验采用了最小量冷却液技术,所用的3种冷却液对钻削孔径影响不大。使用涂层刀具加工时,钻削孔径同进给速度呈正比。钻头顶角越大,铝板的孔径越大,但钛板的孔径不变。为保证加工孔径质量,采用退刀排屑和扩孔方式加工,减小刃带宽度,增大进给前角和使用阶梯钻头。     

微孔钻削进给控制装置

直径小于1mm的微孔钻削,由于钻头刚度很小,除有孔加工一般特点外,容易产生孔轴线倾斜。孔径及形状误差尚可在后续工序中修正,轴线倾斜则难以纠正。本文所述一种以钻削进给量控制钻轴倾斜度的方法。一、控制原理钻孔倾斜的根本原因在于麻花钻制造(刃磨)时横刃偏移及两主刃不对称,造成钻头受力弯曲变形。如将钻头简化为均匀等效圆柱,则钻头弯曲变形微分方程为: EI d~2y/dx~2=-F(y q) F_r(l_b-x)     

圆弧刃位置对新型枪钻切削性能的影响

引入群钻的圆弧刃,建立圆弧刃枪钻的几何数学模型和刃磨数学模型,研制了三支不同圆弧刃位置的枪钻。通过钻削45钢进行新型枪钻钻削试验,对加工孔表面质量进行对比分析可知,双圆弧刃枪钻加工表面质量较好。     

新型无横刃深孔麻花钻的结构特点及刃形分析

本文所介绍的对称排屑槽麻花钻(图1)和不对称排屑槽麻花钻(图2)是西安石油学院孔加工课题组的两项专利。两种钻头都是用来钻削深孔的,前者可以有横刃,也可以无横刃,后者没有横刃。钻削轴向力小;容屑空间大;一般可以钻削(5～20)d_0(d_0为钻头直径)的深孔,一次钻通,中途不需退钻排屑,有四条棱带,导向良好,排屑顺畅,冷却液可通过冷却液输送槽进入切削刃部,冷却效果好,钻头经久耐用;钻孔质量良好。现将这两种钻头的结构特点及刃形介绍如下:     

钻削GH4169高温合金薄壁件钻削力仿真研究

GH4169高温合金的薄壁钻孔与厚壁钻孔相比有特殊性,运用ABAQUS软件进行钻削GH4169高温合金薄壁件的仿真,研究钻削加工过程中钻削参数和工件厚度对钻削力的影响规律及变化特征,分析应力的分布规律。结果表明:钻削初期,横刃的挤压和主切削刃切削长度的增加使钻削力和扭矩增大;稳定钻削阶段,横刃切出后,主切削刃切削长度不变切削直径增加,钻削力和扭矩稳定增加;钻削后期,副切削刃参与切削,主切削刃切削长度减小,轴向钻削力和扭矩减小,但副刃与孔壁的挤压摩擦,曲线波动较大;钻削速度、进给量及工件厚度的增加都会导致轴向钻削力和扭矩的增加;钻削时的最大应力分布在横刃和主切削刃与工件的接触部位。     

阶跃式多元变参数振动钻削的动态轴向力、扭矩及加工精度分析

针对叠层复合材料的微小孔加工,提出阶跃式多元变参数振动钻模型。按照双刃针斜角切削理论和单刃正交切削理论,分别把钻头主切削刃和副刃分解成一系列微小双刃动态斜角切削单元,把横刃分解成一系列微小单刃动态正交切削单元,从而建立了振动钻削叠层复合材料7个区段的动态轴向力和扭矩的理论公式,并以入钻定位误差,孔扩量,出口毛刺高度作为钻削过程质量评价指标进行了试验优化分析,结果表明,阶跃式多元变参数振动钻削显著提高了叠层复合材料的微小孔加工精度。     

CFRP圆管表层纤维铺向对钻削质量的影响研究

由碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）制成的圆管在钻削加工时，圆管表面与刀具相交形成相贯线形式孔边缘轮廓，随着刀具切削刃旋转至轮廓较低点过程中被切削材料的减少，切削刃外缘处从材料中切出，纤维在切削速度方向上为无未切削材料支撑的弱约束状态；随着切削刃旋转至较高点过程中被切削材料的增多，切削刃外缘处又切入材料，切削厚度的增加将带来更大的切削力，纤维与树脂基体之间更易开裂。文中对CFRP圆管钻削过程中切削刃切入、切出过程进行分析，得到其对入口、出口损伤的影响规律，通过实验分析了钻削具有不同表层铺层方向的CFRP圆管中切入、切出过程对入口、出口损伤的影响程度。结果表明，在钻削入口处曲面特征下切削刃切入、切出不同纤维铺向条件下的纤维时，产生损伤的角度范围与损伤面积均会增加，与切出过程相比，切入过程会造成更严重的毛刺、撕裂损伤。钻削出口处CFRP圆管的曲面特征对分层损伤并无显著影响。     

激光钻削头

<正> 激光钻削是发展钻削加工的最有效技术之一。这种加工工具能有效地钻削孔径小达5μm的小孔。此外,激光钻削通常没有切屑和毛刺。激光钻削主要应用于飞机发动机中高温合金的冷却孔、内高速齿轮的润滑孔、排气孔以及电子基片中的小孔等加工。一、优点激光钻削具有许多独特的优点: 1.刀具与工件问不直接接触,排除了诸如材料变形、刀具破损、刀具磨损以及过热一类的问题。2.由于激光器是光学瞄准,能够钻出极其精密的孔。直径精度一般在±0.025mm以内。     

提高钻孔质量的几点经验

在孔加工中,主要的质量问题有:(1)孔径扩大;(2)孔形不圆或呈多边形;(3)锥孔;(4)孔径缩小;(5)表面光洁度不高。对上述问题,我们经过生产实践,摸索出一些改进方法,现分述如下: 1.防止孔径扩大影响孔径扩大的主要因素有二点:钻头摆差过大和切削刃不对称。钻头摆差过大的原因是钻头与钻套或钻套与钻床主轴的不同心。因此,钻孔前必须清除各配合部分的毛刺和脏物,要求钻头端部径向摆差不大于0.03～0.05mm,否则就应进行修磨或调整。切削刃不对称,两刃受力必然不均匀。严重时会产生单边切削(见图1),导致定心不稳,孔径扩大。对两刃的轴向偏差应控制在0.02～0.04mm之间。因     

轴向振动钻削中麻花钻的失效形式分析

基于硬铝和不锈钢的振动钻削试验,对振动钻削中的麻花钻的失效形式及其产生原因进行了研究,并与普通钻削中的失效形态进行了对比分析.研究结果表明:与普通钻削相比,在合理的振动参数下,振动钻削时麻花钻的前后刀面磨损现象明显减弱,且更均匀化,横刃和外缘点磨损很少发生;钻头出现折断、主刃的崩刃和剥落等破损的几率也大大减小,但是若振幅过大,易出现横刃处的崩刃现象.＃     

三切削刃BTA深孔钻钻削过程研究

通过试验对3个切削刃BTA深孔钻削过程进行了研究,主要分析了在特定的深孔条件下切屑变形和钻削力的情况.通过对测试系统所得到的试验数据进行评估和证实,阐述了BTA深孔钻轴向力的组成和切屑变形、刀具磨损以及钻削力之间的关系.研究结果表明,钻头的内刃在切削过程中产生的切屑变形最大,3个切削刃(内刃、中间刃、外刃)的切削力和切屑变形的总体变化趋势是相同的.     

挤压油膜阻尼器对深孔加工直线度的影响

深孔直线度误差是深孔钻削加工中的技术难题。为了提高深孔直线度和降低废品率,基于挤压油膜阻尼的工作原理设计了一种新型挤压油膜阻尼器,用于抑制深孔机床钻杆因转速过大造成的失稳。重点介绍了新型挤压油膜阻尼器的工作原理和系统动力学模型,并通过MATLAB仿真分析及试验验证,证实了新型挤压油膜阻尼器能够有效控制深孔的直线度误差。     

超声振动辅助钻削技术综述

麻花钻钻孔是机械加工领域最为常用的孔加工方法。传统麻花钻钻孔加工中,特别是对一些难加工材料进行钻孔加工时,存在轴向力大、表面质量差等诸多问题。超声振动辅助钻削属于振动钻削技术的一种,即在钻孔过程中在麻花钻上施加大于15 kHz的高频振动,钻头的周期性振动改善了切削刃工作状况,可在一定程度上解决难加工材料制孔难题。介绍超声振动辅助钻削技术的分类、技术特点和系统组成的基础上,从动力学研究、振动断屑理论研究、切削力研究、精度及加工质量研究、在新材料上的应用和超声振动钻削装置六个方面论述了超声振动辅助钻削理论和技术的国内外研究进展。基于超声振动辅助钻削技术的发展现状,结合航空航天等领域难加工材料制孔技术的需求,从理论研究、超声振动系统开发完善、新材料工艺研究、专用超声辅助钻削机床开发以及超声振动辅助加工规范标准制定等方面指出了现有研究和应用中存在的问题并对未来发展趋势做以展望。     

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。     

振动钻削减小孔心偏斜误差的机理研究

振动钻削的断续、脉冲切削方式可减小入钻偏斜量,并抑制钻削过程中加工长度上的偏斜量累加,从而可有效减小深孔加工中的孔心偏斜误差。     

新型矿用注浆封孔机的设计与研究

为了确保煤矿安全生产,需要在煤层的开采过程中测定煤层瓦斯压力以及抽放瓦斯。钻孔的封堵质量好坏直接影响着瓦斯压力测定和瓦斯抽采的效果。新型矿用注浆封孔机采用手一电双动力方式对瓦斯抽放孔、测定孔进行封堵。通过设计要求的参数利用最jJ~--乘法计算出曲面零件的拟合曲线,拟合曲线的零件能够有效降低设备工作时柔性冲击和整体振动。试验表明新型注浆封孔机注浆压力高、封堵效果好且操作简单、安全方便,可广泛应用于矿井钻孔的封堵及建筑结构的裂缝填补等方面。     

基于知识重用的数控深孔加工机床的快速设计

为满足多元化需求的用户对数控深孔加工机床的个性化要求,提出了一种基于知识重用的数控深孔加工机的快速设计方法。选用规则推理(RBR)与实例推理(CBR)两种方式相结合的混合推理技术进行数控深孔加工机床知识重用的研究。基于知识重用理论,根据数控深孔加工机床结构和功能的设计要求对其进行模块划分,建立数控深孔加工机床模型库。使用Visual Basic 6.0(VB)对Solid Works 2010进行二次开发,选择Access为数据库,研究快速设计系统,实现数控深孔加工机床快速化设计。     

碳纤维复合材料钻削孔分层缺陷的研究

采用氯化金渗透液对多向碳纤维复合材料钻削孔的分层缺陷进行了检测研究。总结出了钻孔分层缺陷的立体模型，指出孔的分层缺陷由入口侧分层和出口侧分层两部分组成，入口侧分层尺寸远远小于出口侧分层尺寸，入口侧分层为圆形，出口侧表面几层分层为椭圆形，深层分层仍为圆形。在此基础上，进一步对多向碳纤维复合材料板材钻削孔孔出口分层缺陷的大小与钻削参数间的关系进行了试验探索，得到一些有价值的试验数据和结论。     

基于UG二次开发的深孔钻参数化设计

为优化BTA深孔钻,提高刀具设计效率,对BTA深孔钻进行了参数化设计,采用UG/Open软件建立了考虑机床、刀具、加工工艺等多种因素限制为约束条件的深孔钻结构参数,实现了基于UG二次开发的深孔钻参数化设计,并按照模型进行刀具试制,验证了参数化模型的有效性。     

加工中心数控钻孔编程系统

设计了一个钻孔编程系统,将钻孔循环指令分解为多个直线插补指令,通过孔顶坐标和孔底坐标计算出数控程序所需的所有参数,直接输出机床所需的NC代码.结果表明:该系统输出的钻孔程序与钻孔循环指令具有相同的功能,使用简单、方便.