亚干式深孔钻削系统性能的试验研究

以亚干式深孔钻削系统为研究对象,对亚干式深孔钻削系统和传统(湿式)深孔钻削系统加工中的切削力、刀具磨损、钻孔表面质量及断屑排屑等进行对比试验.试验结果表明,亚干式深孔钻削系统加工过程稳定,冷却、润滑、排屑效果良好,可获得较好的刀具耐用度和内孔表面质量,同时极大地减少了切削液的用量并降低环境污染,是一种较为理想的绿色钻削工艺系统.     

亚干式深孔钻削系统及其试验分析

将亚干式切削技术与深孔加工技术相结合,在BTA内排屑深孔加工系统的基础上,采用风冷雾化排屑系统代替BTA系统中的切削液排屑系统,形成亚干式深孔加工系统,从而实现风冷雾化切削液对刀具进行冷却润滑和排屑的功能,以减少切削液的使用及环境污染。并在不同的切削用量条件下对亚干式深孔加工与BTA深孔加工的切削力进行了对比试验及分析。试验证明该系统在合理的切削条件下切削力和排屑情况要比BTA系统具有优越性。     

MQL技术在内排屑深孔钻削加工中的应用

针对传统浇注式内排屑深孔钻削加工方法(BTA或DF)存在着切削液消耗量大、生产成本高、污染环境及危害操作者身体健康等问题,本文提出了将MQL技术(最小润滑技术)应用于内排屑深孔加工的方法(即亚干式深孔加工),并对MQL切削加工中切削液的作用与效果进行了分析。通过亚干式深孔钻削试验,确定出水溶性切削液具有良好的雾化效果,并且加工系统具有良好的冷却及排屑效果。针对刀具磨损较大等问题,提出了采用油液混合雾化以及低温冷风的方法,以提高刀具的润滑性和冷却效果。     

新型外排屑负压抽屑系统

负压抽屑系统已成功地应用到内排屑深孔钻削中,通称 DF 系统。它是在继承 BTA 钻(单管内排屑深孔钻)和双管喷吸钻二者优点的基础上研制出来的一种深孔钻削系统。内排屑深孔钻削系统由于其排屑结构上的限制,不适用于小直径深孔(φ10mm以下)加工。对于小直径深孔,一般使用外排屑深孔钻,枪钻即为其代表。由于孔径较小,再加上新材料     

亚干式BTA深孔加工中钻头材质的选型研究

用五种不同硬质合金材质的单刃内排屑深孔钻头,在采用微量润滑油技术条件下,进行亚干式[1]BTA(Boring and Trepanning Association)系统钻削[2]试验.分别对45钢和不锈钢两种工件材质进行φ20mm小孔加工,得到了加工过程中不同的力与力矩、刀具磨损及崩刃情况等加工数据,优选出加工这两种工件材质的适宜刀具材料,对亚干式深孔加工时刀具材料的选型具有一定的指导意义.     

新型外排屑负压抽屑系统

负压抽屑系统已成功地应用到内排屑深孔钻削中,通称DF系统。它是在继承BTA钻(单管内排屑深孔钻)和双管喷吸钻二者优点的基础上研制出来的一种深孔钻削系统。内排屑深孔钻削系统由于其排屑结构上的限制,不适用于小直径深孔(φ10mm以下)加工。对于小直径深孔,一般使用外排屑深孔钻,枪钻即为其代表。由于孔径较小,再加上新材料及难加工材料的出现,排屑就成为一个难题。排屑效果直接影响到孔加工质量和刀具耐用度,排屑不好,产生憋屑,造成钻头扭断和工件损坏,以至于小深孔钻削成为许多厂的卡脖子工序。为了解决这个难题,我们将负压抽吸原理应用到外排屑系统中,研制出了外排屑负压抽     

基于Deform-3D的准干式深孔钻削有限元分析

采用Deform-3D有限元分析软件对准干式BTA单刃内排屑深孔钻钻削做了仿真研究。应用Deform-3D软件设置模拟参数为干式钻削,在不同的切削用量情况下对切削力的大小、刀具磨损以及切削温度场进行了仿真分析,讨论了断屑的发生位置以及分屑的形成过程,为准干式深孔加工的切削参数和刀具参数进一步的优化提供了依据。     

基于Deform-3D准干式深孔BTA刀具钻削的仿真研究

采用Deform-3D有限元分析软件对准干式单刃内排屑BTA钻削做了仿真研究。应用Deform-3D软件设置模拟参数为干式钻削,在不同的切削用量情况下对切削力的大小、刀具磨损以及切削温度场进行了仿真分析,讨论了断屑判据以及分屑的形成过程,为准干式深孔加工的切削参数和刀具参数的进一步优化提供了依据。     

深孔钻削的有限元仿真分析

在机械制造业中,孔加工是一大难点,深孔加工又是最困难的一种.为预测和深入研究深孔加工过程中钻削用量的变化对钻削力大小的影响,使用Pro/Engineer软件对BTA内排屑深孔钻建立3D实体模型,基于Deform 3D软件形成有限元模型,并对钻削过程中的钻削力进行仿真研究.动态模拟了BTA内排屑深孔钻钻削过程中切屑的成形过程,获得了加工过程中的连续切屑,并分析预测了加工过程中刀具所受的扭矩和轴向力.结果表明,扭矩和轴向力均随BTA内排屑深孔钻直径的增加而增大,随进给量的减小而降低.     

BTA深孔加工中减振导向块的作用及位置

特种行业的材料更新对BTA深孔加工提出了更高的要求。由于BTA深孔加工钻削系统的刚性和刀具自导性较差,排屑和润滑困难,造成加工难度显著增加,甚至出现振动,难以保证精度。为此,本文研究了BTA深孔加工中减振导向块的作用及位置对BTA深孔加工精度的影响。     

亚干式深孔加工刀具技术

结合干式切削和深孔加工的特点,提出一种亚干式深孔加工解决方案,介绍了亚干式深孔加工系统以及深孔刀具的结构设计。通过切削试验,确定了适用的刀片材料,并对干、湿两种加工方式下刀具的切削性能进行了对比分析,设计了适用于亚干式深孔加工的切削刀具。     

亚干式深孔钻削系统的研究

分析了对深孔切削加工现状,探讨了亚干式切削技术用于深孔加工的可能性和其方案设计、加工效果、应用前景.     

基于稳健设计理论的深孔加工孔直线度研究

针对BTA深孔加工中孔中心线容易产生偏斜的问题,用稳健优化设计理论研究了当加工条件参数变化时被加工孔直线度误差的变化情况.将稳健设计理论用于讨论BTA深孔加工时控制因素的选择,得到了控制因素的优化设计结果.通过试验证明使用稳健设计法对控制因素的分析和预测是正确的.该研究结果可为BTA深孔加工控制因素的分析和选择提供参考.     

亚干式切削机理的探讨

由于环境保护的要求,人们希望实现绿色,少或无切削液加工。文章通过绿色冷风冷却和微量添加剂相结合的亚干式切削方法,对GCr12,Cr12,45钢等几种金属材料进行了切削试验,分析了切削过程中切削力,切削热,刀具磨损等因素的变化,以及该切削方法与其它切削方法的比较,探讨了亚干式切削的可行性。     

低频振动钻削方式在DF系统中的应用

以振动断屑机理为理论基础,探讨研制低频振动切削实验系统的一些方法,并应用于深孔加工中的DF系统．实验分析结果明显优于常规的深孔加工,达到理想的切削效果。     

BTA钻床在大型管板钻孔加工中的应用

通过介绍管板的加工方法及BTA深孔钻的加工原理,阐述BTA机床在大型管板钻孔加工应用中遇到的难点,通过制定工艺方案给出解决问题的方法,使机床加工出的产品满足产品质量要求。     

CONDITION MONITOR OF DEEP-HOLE DRILLING BASED ON MULTI-SENSOR INFORMATION FUSION

A condition monitoring method of deep-hole drilling based on multi-sensor information fusion is discussed. The signal of vibration and cutting force are collected when the condition of deep-hole drilling on stainless steel OCr17Ni4Cu4Nb is normal or abnormal. Four eigenvectors are extracted on time-domain and frequency-domain analysis of the signals. Then the four eigenvectors are combined and sent to neural networks to dispose. The fusion results indicate that multi-sensor information fusion is superior to single-sensor information, and that cutting force signal can reflect the condition of cutting tool better than vibration signal.