普通麻花钻刃磨偏心时钻削力的预测及对孔尺寸精度的影响

本文建立了预测普通麻花钻后刀面刃磨偏心时的轴向推力、扭矩及径向力和偏心量与孔加工尺寸精度之间的数学模型。该数学模型是借助于普通斜角切削力学的理论来计算切削力,并假设钻头—钻卡—钻床主轴是绝对刚性和不是绝对刚性两种情况。为了验证该数学模型,作者进行了定量的测试和实验,其结果表明:数学模型能够较准确地预测偏心麻花钻钻削时所产生的轴向推力,扭矩及加工孔的尺寸精度。     

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。     

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。     

超声振动主轴关键部件设计与动力学分析

为实现超声振动钻削加工,需设计超声振动主轴系统。而主轴系统中声振部件是最关键的部件。本文首先提出了一套用于微细孔加工的轴向超声振动钻床主轴的关键部件的设计方案,通过分析超声振动钻削主轴的基本工作原理,确定了主轴关键部件的结构选择和设计方法,进一步对主轴关键部件的连接进行改进。随后对主轴关键部件建立动力学模型,并应用Ansys Workbench软件对其进行了动力学分析,得到了关键部件的模态和谐响应特性,动力学分析验证了设计的可行性,最后通过钻削实验实现了难加工材料的微细孔振动钻削。     

涂层高速钢钻头的钻削试验研究

以轴向力和扭矩为判据来比较 3种不同涂层刀具在钻削不锈钢时的切削性能 ,试验结果表明 ,以TiN表面多层涂层钻头钻削效果最好 ,TiCN表面多层涂层钻头次之 ,而单层涂层钻头最差 .同时发现不同的涂层刀具钻削不锈钢时产生的轴向力和扭矩值亦随着进给速度的增加而增大 ,但在固定进给速度 ( 0 1 2mm/r)改变转速时 ,3种不同涂层钻头的轴向力与扭矩在转速为 1 4r/s时最小 ,随着转速增加到 2 0r/s时 ,轴向力和扭矩增至最大 ,而当转速继续增加到 2 6r/s时 ,则轴向力与扭矩反而开始下降     

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。首次采用变振幅振动钻削的新方法，用直径为０．２８ｍｍ的高速钢麻花钻对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。     

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。     

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。     

涂层高速钢钻头的钻削试验研究

以轴向力和扭矩为判据来比较3种不同涂层刀具在钻削不锈钢时的切削性能,试验结果表明,以TiN表面多层涂层钻头钻削效果最好,TiCN表面多层涂层钻头次之,而单层涂层钻头最差.同时发现不同的涂层刀具钻削不锈钢时产生的轴向力和扭矩值亦随着进给速度的增加而增大,但在固定进给速度(0.12mm/r)改变转速时,3种不同涂层钻头的轴向力与扭矩在转速为1.4r/s时最小,随着转速增加到2.0r/s时,轴向力和扭矩增至最大,而当转速继续增加到2.6r/s时,则轴向力与扭矩反而开始下降.     

微细钻孔的模糊神经网络在线监测

建立了以压电钻削测力仪作为测量元件的微孔钻削力在线监测系统,构造了用于对微孔钻削力进行实时数据处理的4层模糊神经网络。网络经训练后用于实时获取隐含微细钻头磨损状态信息的钻削力值,对微孔钻削过程进行在线监测实验,结果表明,适当选择监测阈值,可以有效避免微细钻头的折断。     

摆角铣头气体静压轴承的工程设计与数值模拟

对转速为1.6×105r/min的精密摆角铣头主轴系统的2种气体静压轴承,即双排孔圆柱轴承和闭式平面止推轴承进行设计研究.对两种气体静压轴承在不同节流方式、不同节流孔直径下的最佳气膜厚度和对应的最大刚度进行设计计算,得到该轴承结构参数对其刚度的影响规律.利用FLUENT软件对所设计轴承的气体流动状况进行数值模拟,得到偏...     

Stability and nonlinear dynamic behavior of drilling shaft system in copper stave deep hole drilling

The stability and nonlinear dynamic behavior of drilling shaft system in copper stave deep hole drilling were analyzed. The effects of the fluctuation of the cutting force, the mass eccentricity and the hydrodynamic forces of cutting fluid could be taken into consideration in the model of drilling shaft system. Based on the isoparametric finite element method, the variational form of Reynolds equation in hydrodynamic fluid was used to calculate nonlinear hydrodynamic forces and their Jacobian matrices simultaneously. In the stability analysis, a new shooting method for rapidly determining the periodic orbit of the nonlinear drilling shaft system and its period was presented by rebuilding the traditional shooting method and changing the time scale. Through the combination of theories with experiment, the correctness and effectiveness of the above methods are verified by using the Floquet theory. The results show that the mass eccentricity can inhibit the whirling motion of drilling shaft to some extent. Foundation item: Project(2007CB707706) supported by the Major State Basic Research Development Program of China; Projects(2007E213, 2007E203) supported by the Natural Science Foundation of Shaanxi Province, China     

4CK高档数控系统用于双轴数控深孔钻床

介绍双轴数控深孔钻床的工作特点,较详细地阐述了4CK数控系统的功能和特征,并就其系统配置方法及如何使其适应于双轴数控深孔钻床的工作需要进行了简要说明。     

不同钻针速率对木材微钻阻力的影响规律

为了解决微钻阻力检测设备由于不同参数设置而造成的检测数据无法比较的问题,基于IML木材微钻阻力仪可调节设置不同钻针旋转速率和前进速率的特性,试验设置5档旋转速率和5档前进速率,并交叉搭配组合,形成25种情况的参数条件设置。探讨了在不同参数设置情况下,木材微钻旋转阻力和前进阻力的变化趋势及两者之间的比例关系;分析了钻针旋转速率和前进速率对微钻阻力值的影响规律,得到了相关变化系数方程。研究结果表明：同一条件下微钻旋转阻力和前进阻力的比值范围相对固定;旋转阻力和前进阻力与钻针的旋转速率成反比关系,与钻针的前进速率成正比关系,且其各自的变化系数相对一致;微钻阻力检测中,旋转阻力能更为直接精确地反映钻针速率的变化情况。     

微钻的前角计算及其钻削试验

刀具微钻的前角是否合理直接影响微钻的钻削加工以及刀具的使用寿命,因此要对前角进行测定.通过DJCLY-92B光学测量仪对微钻切削刃上点的测量,用3次样条求出切削刃的曲线形状.钻头的前刀面是以切削刃为母线沿钻轴做螺旋运动形成螺旋槽,本文依此进行数学建模并编写Matlab程序,计算出切削刃上各点的前角,并对不同前角分布的微...     

水润滑石墨轴承设计及润滑性能研究

以某主泵电机中的关键部件──水润滑推力轴承为研究对象,结合轴承运行工况,在前人研究的基础上,以低粘度流体动压润滑理论为基础,通过理论分析及试验研究,确定轴承摩擦副材料,设计出适合此工况条件的推力轴承结构.分析了影响水润滑轴承润滑性能的因素,提出提高其润滑性能的具体方法,从而保证水润滑石墨轴承具有良好的润滑特性,提高其使用寿命.     

基于GC的斜面微小钻孔初期受力分析

在精密制造业中，越来越多地需要在倾斜工作面上直接完成小孔精加工．斜面上钻孔与平面钻孔相比，由于加工初期条件差，孔的相对位置精度低，刀具更容易折损．本研究在数控磨削中心（GC）上用三自由度测力仪，通过实验，比较了斜面上钻孔与平面上钻孔在加工初期切削力的差异．文章对斜面上钻孔加工初期的受力状态进行了理论分析．理论分析的数值模拟与实验结果一致．在此基础上，分析比较了进给量、斜面倾角等参数对斜面钻孔初期受力的影响．分析模型合理地解析了斜面钻孔初期的受力现象．     

海洋深水钻井锚链的动力特性探讨

在深水及恶劣环境海域,锚泊系统作为平台或钻井船定位装置,显得至关重要.在深水钻井中,锚泊系统的锚链长,尺寸大,对应的强度也大.锚链的受力越来越复杂,随着水深的增加,动力学分析显得越来越重要.考虑了锚链工作时最小运动与最小系泊力之间矛盾的要求,即锚泊系统要求最适宜的刚度,选择合适的连续模型.并对深水钻井锚链的动力特性进行了计算分析,得到锚链的特征频率和振型,由此分析其动力响应的上限和下限.在设计和施工中应特别注意锚链的动力特性,以避开与海浪产生共振的频率.