和田玉超声波振动深孔钻削特性分析

基于和田玉超声波振动深孔加工工作和结构原理,构建和田玉超声波振动深孔钻削模型;通过和田玉超声波振动深孔钻削模型分别建立和田玉超声波振动深孔钻削钻削厚度和钻削动力学模型,通过分析计算结果,钻头在一个圆周内的钻削过程中出现空钻现象,出现空钻现象与钻削进给量参数与振动的振幅有关系,钻削进给量小于振动的振幅就会出现空钻现象;振幅的损失量与超声振动钻削系统的刚度有密切关系;在保持阻尼不变的情况下,系统刚度值减小,则振幅损失增大。     

金和田青玉超声波振动深孔钻削试验研究

基于和田玉特殊的物理性能,采用金刚砂钻头和高速钢麻花钻在附加超声波振动和不附加超声波振动的条件下进行了和田青玉的钻削试验,在加工工件的刀具损坏、出口毛刺、孔表面微观质量3个方面进行对比分析,超声振动波钻削能获得更好的加工质量和效率,并能减少刀具的磨损和破坏,为和田玉精密加工提供了一种新的深孔加工工艺方法。     

和田青玉超声波深孔高速钢麻花钻钻削试验研究

基于和田玉特殊的物理性能,采用直径为2、1.5、1 mm的高速钢麻花钻,在其主轴转速为700、1500、1800r/min;进给量为3μm/r和5μm/r的情况下;分别进行附加超声波振动和不附加超声波振动加工试验;在钻削加工过程刀具磨损,扩孔量、孔内表面粗糙度三个方面进行对比分析,超声振动波钻削能获得更好的加工质量和效率,并能减少钻头的磨损和破坏,为和田玉精密加工提供了一种新的深孔加工工艺方法。     

用整体硬质合金钻头加工深孔

越来越多的加工车间正用整体硬质合金钻头取代枪钻加工深孔。 在过去枪钻占主导地位的深孔加工刀具市场中,能钻削深度达16—40倍孔径深孔的新一代整体硬质合金麻花钻正占有越来越大的份额。为了提高加工精度和排屑性能,这种整体硬质合金钻头采用了横刃和螺旋槽,并采用高密度硬质合金材料以提高硬度,从而使其能以比枪钻快5—10倍的速度进行钻削加工。     

0Cr17Ni4Cu4Nb超声振动钻削的钻削力和切屑研究

针对深小孔钻削过程中存在轴向力和扭矩较大、断屑排屑效果差、刀具易磨损等问题,通过建立轴向振动钻削运动数学模型,分析了超声振动钻削的钻削力和断屑机制。在设计的超声轴向振动钻削试验装置上对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢材料进行了普通钻削和超声振动钻削深小孔加工试验,对比分析了轴向力、扭矩和切屑形状。实验结果表明:与普通钻削相比,超声振动钻削降低了轴向力和扭矩,获得了良好的断屑和排屑效果,提高了钻削过程的稳定性,延长了刀具的使用寿命。     

复合型深孔加工机床的研究

现代深孔加工机床加工方式分为外排屑（枪钻）和内排屑（BTA钻）两种,他们的供油通道和排屑通道相反、钻孔直径范围大小不同。研究了双主轴双导向型、单主轴双导向型、单主轴单导向型3种结构的复合型深孔加工机床,比较了这3种结构机床的优缺点。采用BTA和枪钻两种加工方式,可完成复杂机械零件较大孔径范围的深孔加工。     

钛合金深孔刀具耐用度及参数优化

深孔钻削钛合金难度大,刀具极易损坏。本文在原来自行设计和制造的内排屑钻孔（BTA）深孔钻头基础上．通过对钛合金材料的深孔加工试验,对改进后的深孔钻头的失效机理进行了分析研究,并探讨了钛合金深孔加工时进给量、刀具转速与耐用度的关系,优化了工艺参数和刀具结构、最终达到提高刀具耐用度的目的。     

TC4钛合金深孔(钻削)套料加工系统及其刀具研究

针对大孔径深孔加工的难加工性和TC4材料的难切削性,优化确定加工系统类型和钻头的不同几何参数。根据选择的几何参数,对套料钻头进行三维建模,并用ANSYS有限元软件分析钻头的受力集中部位和钻杆的模态频率。结合有限元分析的结果进行深孔套料试验,试验结果表明:加工孔内壁精度高,排屑良好。为TC4钛合金的大直径深孔套料提供了切实有效的刀具几何参数和加工系统。     

一种新型双系统数控深孔钻床的设计及分析

针对目前采油工程领域、航天航空工程领域以及核工程领域中,深孔零件的加工存在着加工方式比较单一、自动化程度低等问题,设计一种新型数控深孔钻床,能在一台数控深孔钻床上同时实现外排屑和内排屑,并且可根据工作条件来合理选择排屑系统。建立该机床的理论模型,介绍这种新型数控机床的工作原理,对机床的承重支柱进行有限元分析,并通过实际加工来验证其可行性,为深孔零件的加工提供了一种参考。     

钻深孔用的长钻头

1.前言 不仅是汽车零件,就是在整个金属的机械加工中孔加工都占有很大的比例,特别是最近深孔加工正在增加。 所谓深孔,并没有特别的定义,一般指孔深为孔径3倍(3D)以上的孔,通常采用麻花钻钻孔时,随着钻削深度的增加,排屑就逐感困难。同时切削抗力也增大,从而引     

GH4169高温合金轴向超声振动钻削加工实验研究

针对GH4169高温合金材料钻削加工困难、表面质量和加工精度要求高等难题,基于在普通车床上实现超声振动钻削加工的思想,设计了一套轴向超声振动钻削加工系统。利用该系统对GH4169高温合金材料做了轴向超声振动钻削与普通钻削的对比实验。结果表明:在不同的转速和振幅下,轴向超声振动钻削相对于同一实验条件下的普通钻削,可明显提高孔的加工质量,且在切屑形态和孔表面形貌等方面均有较大改善。     

Feasibility study of the ultrasonic vibration assisted drilling of Inconel superalloy

The ultrasonic vibration assisted drilling of Inconel 718 superalloy is studied in this paper. The tool holder of a machining center is retrofitted so that axial resonant vibration can be provided. Experimental results show that the chip size is reduced, and the variation of torque in drilling becomes smaller. These phenomena are particularly apparent at the final stage of a drill's usable life. It is also found that there is little improvement in drilling performance when the frequency of the ultrasonic vibration is varied. On the contrary, a drill's life is greatly increased when the vibration with a smaller amplitude is applied. But too large a vibration amplitude, such as over 12 μm in this study, could lead to negative effects. For the testing conditions, the frequency of 31.8 kHz and the amplitude of 4 μm result in the best drill life and quality of the drilled hole in this study. Under this condition a drill's life is prolonged by as much as 2.7 times of that without vibration assisted drilling process. Concerning drilling efficiency, it is found that by applying ultrasonic vibration assisted drilling, lifting of the drill for chip removal as commonly employed in conventional drilling of a high aspect ratio hole is not necessary, and saving of the working time is obtained.     

45钢超声振动钻削加工机理及其试验研究

通过超声振动加工技术对45钢进行钻削加工试验,研究超声振动加工技术的钻削机理、加工孔的表面微观形貌、切屑形态,以及超声振幅和主轴转速对加工孔表面粗糙度的影响规律。结果表明:在普通车床CA6140上利用超声振动发生器、换能器、变幅杆连接钻头对45钢进行钻削,可实现传统钻削加工与超声振动钻削加工的良好结合,有效改善孔内表面的形貌,降低表面粗糙度值,且切屑形态规整;同时,超声振幅控制在20μm最佳,主轴转速在320~400 r/min范围内的加工效果较好。     

超声振动钻削减摩机制研究与试验分析

在振动钻削加工原理的基础上建立振动钻削过程中平均摩擦力的数学模型,分析动载荷对平均摩擦力的影响规律。在超声振动钻削试验装置上对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢进行了普通钻削和超声振动钻削试验,对比分析了孔壁表面粗糙度、钻头磨损形貌和切屑形状。结果表明:超声振动钻削能够减少平均摩擦力;通过观察加工后钻头与孔的表面形貌,超声振动钻削钻头磨损程度低,孔壁表面粗糙度值小,具有更好的断屑、排屑性能。     

液体辅助激光微孔加工研究进展

随着微孔加工技术的逐渐成熟,激光微孔加工的应用越来越广泛,但依靠单一激光束进行微孔加工仍存在一些问题,尤其是在深孔加工方面,出现了以激光束为主、多能量场辅助的复合打孔技术,并逐渐成为了热点。针对液体辅助激光微孔加工研究领域,总结了水基辅助激光打孔、水基超声振动辅助激光打孔、水基超声?磁场辅助激光打孔和电解液/水射流辅助激光打孔等方法。在水基的基础上,加入了超声、磁场和温度场,使得辅助场变得多元化,在多层面上进行复合加工。介绍了不同辅助加工方法的去除材料机理及加工后材料特性的变化,水起到冷却的作用,但在水层下会形成空化气泡,超声振动可以击溃气泡,磁场和温度场为材料残渣提供了能量,具体表现在热效应、材料去除速率、打孔深度、重铸层及裂纹等方面。影响微孔质量的因素有微孔锥度、深径比、孔的圆度、重铸层厚度、热影响区、微裂纹和粗糙度等,主要对微孔锥度、深径比及其他指标进行了分析,总结了加工方法对微孔质量的影响。     

Chip thickening in deep-hole drilling

In conventional turning and milling cutting process models, chips are free of external forces after leaving the cutting area. However, in a drilling process, chip flowing is constrained by the drill flute, causing the change of chip shape and drilling forces. In this research, it is found that when drilling deep holes, the chip thickness increases as drilling progresses deeper into the workpiece. It is also found that during a deep-hole drilling process a significant part of the drilling force increase is due to the chip thickening effect. An analytical model was developed to predict the force increase caused by chip thickening. Experiments have been carried out to verify the model.     

工作液超声振动辅助电火花小孔加工装置设计与试验

电火花加工小孔存在电蚀产物排出效率低导致加工效率低、电蚀产物排除导致二次放电现象影响加工精度等问题,而超声振动在工作液中产生空化效应和泵吸作用,能大幅提高电火花的排屑和消电离能力,进而在很大程度上减少上述问题的发生。设计一套工作液超声振动辅助电火花小孔加工装置,主要包括主轴系统、微三维运动平台、超声振动工作液槽和数据采集系统,其中主轴系统包括NSK电主轴、引电结构、工具电极装夹结构,可以实现工具电极的高速旋转;基于LabVIEW开发了电火花小孔加工控制系统,主要包括初始化模块、粗定位模块、恒电压对刀模块、实时电压分段控制加工模块和实时显示模块。开展了工作液超声振动辅助电火花小孔加工试验研究,试验结果表明：随电火花加工电压的增加,工件材料去除率和电极损耗率都趋于增大。