细长孔阻尼抑制深孔镗削颤振的研究

针对深孔镗削加工中的颤振问题,设计了一套具有多个细长孔的双镗杆刀具系统结构,通过细长孔阻尼作用,抑制镗削加工过程中刀具系统的颤振。根据流体力学环形间隙流动以及细长孔阻尼理论,建立双镗杆刀具系统结构的数学模型,利用MATLAB进行数值模拟;利用Fluent软件对双镗杆刀具系统结构的内部流场进行仿真,得出流场域的阻力系数增大;建立镗削过程中的振动模型,运用Simulink对其进行动力学仿真得到振动时域图,直观显示了切削液流经具有多个细长孔的阻尼通道能有效抑制深孔镗削过程中的颤振。     

超精密微量镗削系统的研究

提出了一种适用于超精密镗削加工的微量镗杆系统,该系统采用ＰＺＴ压电传感器做微位移发生器来实时补偿加工误差。微量镗杆由两个同轴的内外杆组成,内杆用来在线监测加工误差,外杆对误差进行实时补偿。这种新颖的双杆结构使微量镗杆的外径较小而长度与外径之比较大,满足精密加工深孔的要求。     

非线形减振槽抑制深孔镗削颤振的研究

针对深孔镗削过程出现的颤振问题提出了一种非线形减振槽的双镗杆刀具系统结构,并通过切削液产生的阻尼来抑制镗削过程中刀具系统的颤振。运用Fluent软件进行流场仿真,结果表明非线形减振槽阻尼通道的沿程压力损失以及阻力系数增大;运用Simulink软件进行动力学仿真,结果表明切削液通过非线形减振槽阻尼通道能有效地抑制深孔镗削过程中的颤振。     

阶梯孔的精密镗削

阶梯孔的精密镗削为了提高阶梯孔的镗削精度和效率，可采用镗杆（图ａ）或单面切削镗刀（图ｂ）进行加工。单面切削镗刀与镗杆不同之处在于，其每一级上或某一级上装有两个导向件，该导向件同时对被加工表面起熨压作用。加工阶梯孔用的镗仟（ａ）和单面切削镗刀（ｂ）１．...     

基于经验模态分解和希尔伯特-黄变换的精密孔镗削颤振特征提取

针对精密孔镗削加工过程中容易出现颤振现象,影响精密孔的表面质量问题,建立了镗削加工的监测系统,对镗削颤振信号进行特征提取,以实现对镗削颤振的快速预报。首先,根据颤振信号的时频特点,将经验模态分解(EMD)和希尔伯特-黄变换(HHT)引入颤振特征提取过程,并介绍了其基本原理及具体实现过程。然后,在线拾取镗杆的振动信号,并对振动信号进行EMD分解和HHT变换。最后,通过对各本征模态函数分量的Hilbert谱分析,提取出了颤振发生的征兆特征。实验结果表明,利用EMD和HHT对镗削振动信号进行特征提取,可以在颤振形成之前0.5s得到颤振爆发的征兆,为后续的颤振抑制工作赢取时间,进而确保精密孔的表面加工质量。     

减小镗杆颤振的方法

镗杆折悬臂结构决定在镗削时不可避免地产生颤振，颤振降低加工工件的表面质量及几何精度；减小颤振是镗杆设计的重要课题；文中介绍了利用动力吸振器、冲击消振器、调整切削参数等方法减小颤振；并介绍根据这些方法设计的镗杆。     

镗削内孔形状误差的诊断

在具备精密镗削的工艺条件下，工件仍出现精度超差现象，本文给出了这类问题探源方法和实例。     

超声振动精密深孔镗削试验研究

通过超声振动深孔镗削试验,研究了超声振动镗削时切削速度、进给量和背吃刀量对加工精度和表面粗糙度的影响规律,分析了精密深孔超声振动镗削时的切削机制.     

深孔加工镗杆的结构模态对切削颤振的影响

本文通过对普通镗杆和减振镗杆的动态特性及结构模态的研究,分析了镗杆对深孔加工中产生的切削振动的影响。     

提高浮动镗刀镗削质量的措施

硬质合金可调节浮动镗刀的工作特点是切削兼宽刃口挤压成形,镗后的孔表面紧密光滑,但镗刀在孔中呈浮动状态,不能保证孔的圆柱度和同轴度,使用浮动镗刀技术要求较高,镗孔质量不易保证,经常产生孔尺寸不稳定和振纹等质量问题。     

Stabilization of high frequency chatter vibration in fine boring by friction damper

Friction damper has been found successful to prevent high frequency chatter occurring at more than 10,000Hz, and causing problem of reduced tool life in fine boring operation. The new damper is characterized by simple structure that consists of an additional mass attached to the main vibrating structure with small piece of permanent magnet. The principle is straightforward in which Coulomb and viscous frictions dissipate vibration energy at the interface between the damper and main vibrating structure. The damper needs no tuning, and is effective at high frequency. The paper first introduces a typical design of the friction damper with experimental proof by cutting tests of its effectiveness in eliminating the high frequency chatter in fine boring, and assuring normal tool life of the cutting edge. Theoretical and experimental analyses are introduced for understanding the fundamental principle and characteristics of the new damper. The new damper is effective for boring tools, which vibrate at frequency more than 5,000Hz.     

超细长深孔高效精密变径镗刀开发设计

目前现代深孔加工技术领域中长径比L/D≥20以上的等直径或两端大中间小超长通深孔加工已比较成熟,但对于两端小中间大,中部带有圆柱面、锥面、球面等复杂曲面的超长异形通深孔,即所谓的‘大肚子’孔零件大幅扩孔、粗精镗削加工没有得到解决.针对这一难题,开发设计了一种具有防振、自导向功能的高效精密变径镗刀.详细介绍了此种精密变径镗刀的结构特点、设计原理、装配使用情况.在实践中取得了良好的使用效果.     

机夹镗孔刀设计

为了实现管料多轴自动车床高速切削,设计了机夹镗孔刀,具有切削速度高、加工精度高、使用寿命长等特点,提高了轴承套圈的生产效率,降低了生产成本。     

深孔镗杆在推镗和拉镗时的ANSYS受力分析

深孔镗削是提高深孔加工精度的一种方法,它能校正己有孔上的缺陷,如圆度误差、直线度误差,从而获得良好的几何精度和表面粗糙度。深孔镗削的加工方式、运动形式、镗刀的轨迹方程和对镗削的受力分析是深孔镗削加工中各不稳定因素的渊源,在深孔镗削过程中,运用合适的镗削方式可以减小切削系统的振动。针对多刃均布式深孔镗刀,在推镗和拉镗方式下进行受力分析,并利用PRO/E建立镗杆几何模型并生成中性几何文件,通过ANSYS有限元法,计算出推镗和拉镗时镗杆产生的挠度以及最大应力应变曲线,将二者结果进行比较,证明在细长管时拉镗加工的优势。     

特殊深孔的推镗滚压加工

车用、工程机械和矿用支架液压缸长径比大,大多属特殊深孔,而内孔的加工是关键工序,对此,提出推镗-滚压组合加工工艺。设计专用镗滚挤压组合刀具,前面作粗镗扩,中间精铰镗,后面滚挤压和修圆的作用。滚挤压强迫表面金属产生弹塑性变形,在工件表面形成冷作硬化层,既提高工件的尺寸精度,又提高表面质量和耐磨性,且一次装夹,一次加工成型,生产率高,质量稳定,废品率低。     

二十辊轧机机架镗床镗削头结构设计

二十辊轧机的整体机架孔系复杂、加工深度长,要求精度高,需要采用专用的加工设备来完成孔系的加工。为此,针对整体机架孔系的特点,设计了一款二十辊轧机机架镗床镗削头,成功解决了非整圆深孔孔系加工中容易出现的孔径大小超差、孔系直线度及平行度超差、内孔粗糙度低及孔系整体加工精度不稳定等问题。     

小深孔弹夹式微型机夹镗刀的设计

在精密机械加工和仪表制造业中经常会遇到一些小深孔的精密镗削加工,目前大部分企业仍然采用整体全高速钢镗刀来进行加工,这种镗刀存在刀具刃磨时间长、寿命短、刀杆易断、加工精度达不到要求等一系列问题。根据实际生产需要,运用刀杆开槽、螺母弹夹、圆销定位等原理设计出弹夹式微型机夹硬质合金精镗刀,很好的解决了小深孔零件的精密镗削加工。     

Parameter optimization of time-varying stiffness method for chatter suppression based on magnetorheological fluid-controlled boring bar

An innovative chatter suppression method based on a magnetorheological (MR) fluid-controlled boring bar for chatter suppression is developed. The MR fluid, which can change stiffness consecutively by varying the strength of the applied magnetic field, was applied to adjust the stiffness of the boring bar and suppress chatter. The cutting dynamic stability under different natural frequencies of the structure was analyzed by an energy method, which shows that cutting dynamic stability depends on both the natural frequency of the structure and the spindle speed. The chatter suppression mechanism with varying natural frequency is analyzed for further parameter optimization. Furthermore, both theoretical analyses and numerical simulations indicate that a square wave exciting current with a large amplitude and a moderate frequency has a better effect on regenerative chatter suppression. Experiments utilizing a MR fluid-controlled boring bar under an exciting current with different waveforms and frequencies were conducted. The experimental results show that the chatter can be significantly suppressed using MR fluid-controlled boring bar under a square wave exciting current with a frequency of 4–6 Hz and an amplitude of 0–2 A.     

一种基于振动信号处理的颤振预报方案研究

针对切削过程中产生的颤振现象,通过对机床的在线监测,将采样出的振动加速度信号进行数据处理,提出一种以方差和互相关系数作为综合判据的方法来判别颤振是否发生,并在MATLAB环境下仿真证明该方法的可行性。