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:     

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。     

新型长刃麻花钻

用加长普通麻花钻的工作刃部来加工深孔,其钻孔效率和钻头寿命都受到较大的限制。近些年来,国内外对它的结构作了重大改进,研制成了各种新型的长刃钻头。它较大地改变了麻花钻原来的模式,大幅度地提高了钻深孔的切削性能。一、结构特性综合起来、新型长刃麻花钻具有下列四方面的特性。     

基于正交试验的麻花钻钻削钛合金的刃磨参数选择

麻花钻是孔加工的重要工具之一,钻头的快速磨损制约着孔的加工质量和加工效率.基于产品抽样钻孔试验和正交试验,对高速钢麻花钻钻削钛合金的刃磨参数进行了综合分析,探讨了在不同顶角下切屑槽的有无对钻削过程的影响.试验结果表明,切屑随着顶角的增大,断屑越容易;在横刃两端开切屑槽能够减小轴向力,并有利于防止刃带的磨损,提高加工效率.     

钻心增厚的麻花钻

前言钻削实心孔主要是采用标准的两刃麻花钻。当对被加工孔的几何形状和表面光洁度要求较高时,钻削后,还须用扩孔钻、铰刀、镗刀或其它类似的刀具进行加工。但简单的钻削过程常使人们忽视麻花钻的技术和经济意义。因此使钻头的消耗量增大,加工成本提高,报废数字增加,并且降低了被加工工件的质量。改进钻头和更好地控制钻削过程,对减少钻头的消耗量和降低刀具的成本具有很大的影响。钻尖的十字刃磨法所有普通麻花钻的钻尖均要不断的进行刃     

C/SiC复合材料钻削工具载荷及磨损研究

采用HAM PCD焊刃麻花钻、KENNA CVD涂层麻花钻、金刚石套料钻(普通钻削与超声辅助钻削两种方法)三种工具对C/Si C复合材料进行了钻削试验,并对工具磨损情况、钻削力及扭矩进行了对比分析。结果表明:累计钻削深度lT=160mm后,套料钻普通钻削、超声辅助钻削磨损程度较轻,而HAM PCD焊刃麻花钻,KENNA CVD涂层麻花钻磨损严重。不同工具钻削加工时钻削力及扭矩随着工艺条件的变化呈现不同的变化趋势;采用套料钻加工时,与普通钻削相比,超声辅助钻削可有效降低钻削力及扭矩,最大降低幅度分别达到23%、56%。整体而言,套料钻超声辅助钻削加工时钻削力及扭矩较小、工具磨损较轻,是一种适合于C/Si C复合材料制孔的工艺方法。     

BTA深孔钻的合理使用

ＢＴＡ深孔钻是内排屑深孔钻的一种典型结构 ,它是在单刃内排屑深孔钻的基础上改进而成 ,其切削刃呈双面错齿状 ,切屑从双面切下 ,并经双面排屑孔进入钻杆排出孔外。ＢＴＡ深孔钻切削力分布均匀 ,分屑、断屑性能好 ,钻削平稳可靠 ,钻削出的深孔直线性好。　　1　ＢＴＡ深孔钻的结构特点ＢＴＡ深孔钻具有以下结构特点 :(1)刀体上分布有外刃刀片、中刃刀片、内刃刀片、导向块和双面排屑孔 ,并通过刀体上的浅牙多头矩形螺纹与空心钻杆联接。(2 )钻芯部分由内刀刃代替了麻花钻的横刃 ,从而克服了麻花钻横刃较长、轴向阻力较大的缺点 ;由于钻芯相…     

凸轮轴深孔加工刀具

在金属切削加工中,一提到深孔加工,熟知金属切削加工的人都会想到加长的麻花钻、扁钻、枪钻、喷吸钻以及专用的深孔钻等。单件生产的时候多采用麻花钻和扁钻;喷吸钻则多用在钻削Ф20mm以上的深孔;麻花钻、扁钻、枪钻及喷吸钻在加工深孔时都必须使用冷却润滑液;枪钻、喷吸钻均可以连续钻削,不用退刀排屑,加工效率高,孔的质量也好,但必须有相应的液压系统在切削时进行冷却润滑和排屑,且刀具价格也比较昂贵。     

抛物线钻头在深孔加工中的应用

东风汽车公司在加工深孔零件时过去大多采用普通麻花钻 ,在加工过程中时常发生加工质量不合格或钻头折断现象 ,造成零件报废 ,有时废品率可达3%以上。究其原因 ,主要是因为用普通麻花钻进行深孔钻削时存在以下不利因素 :①钻头细长 ,刚性差 ,加工时容易弯曲和振动 ,难以保证孔的直线度 ;②普通麻花钻的横刃为负前角 ,钻削时横刃处于挤刮状态 ,易引起钻头振动 ;③切屑长 ,且排屑通道长而窄 ,断屑、排屑困难 ;④切削液不易进入切削区 ,钻头易磨损 ;⑤钻头螺旋角和主切削刃前角较小 ,切削刃不锋利 ,排屑不畅。为提高深孔加工质量和加工效率 ,我…     

钻深孔用的新型长麻花钻

一、前言近年来国内外在深孔加工技术上有较大发展。深孔加工(L/D≥10)致力于缩短加工时间,发展了单刃、多刃扩钻、单刃空心钻、深孔钻等,这些钻头成功地解决了深孔加工的排屑、冷却和刚性等问题,提高了刀具寿命和加工效率。但上述钻头的使用,除对机床刚性、功率等有较高要求外,还需增设特殊的润滑液供给装置,所以国内使用不多,孔加工领域中高速钢麻花钻仍占主导地位。过去国内在麻花钻方面的工作,大都是研究其切削刃的修磨(如“群钻”等)。实践表明,普通麻花钻适当的切削刃修磨,使难切削材料的加工比较容易,但效果毕竟不很理想。另外没有适应于现场生产的钻头刃磨机,所以在大批量生产中未起很大作用。国外研制成一次钻深达(5～20)D深孔加工用的     

基于机器视觉的光纤连接插芯内径测量系统

为了实现针对光纤连接插芯内径参数的精密和快速测量,首先采用了机器视觉方案,通过显微镜把内孔图像成像在高分辨率的CCD上,并获取图像,然后通过图像处理方法,计算出了光纤连接插芯的内径大小和真圆度,最后通过合理设计相应的硬件和软件,实现了光纤连接插芯内径参数的快速非接触式自动测量;同时提出了一种确定图像边缘的新方法,消除了光强变化对阈值设定产生的干扰,并对所采用的参数检测算法进行了阐述。实验结果表明,整个自动测量系统的测量精度达到了亚微米级,且具备抗光强变化干扰的性能。     

PCD刀具刃口强化对刀具性能的影响分析

使用PCD刀具加工时工件粗糙度先下降后上升,刀具使用初期出现一定的崩刃率和寿命不稳定等常见问题。根据实际需求,分别对PCD刀具刃口刃带强化方案应用在铝合金工件内孔加工中以及PCD刀具刃口钝化强化方案应用在铝合金高速面铣削加工中进行测试,将结果与原PCD刀具(锋利刃口)的数据进行比对,分析刃口强化对刀具性能的影响。     

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.     

基于ANSYS的钻井泵泵阀有限元分析

运用ANSYS对BF700I新型钻井泵泵阀的带筋阀座进行了三维有限元分析。结果表明,改进的泵阀阀座具有较好的稳定性;在泵阀小端面接近内锥面处,应力变形最大;阀座外锥面底部边缘的应力较大;中间阀盘的底部轴孔边缘也有很大的应力集中。     

图像边缘提取在逆向工程小孔建模中的方法及应用

在采集细小孔点云时,因光栅不能进入孔内,而无法测量到其内壁的数据。针对后期三维建模,为提高孔的位置精度,提出了基于图像边缘提取的建模方法。该方法通过对三维扫描中采集的CCD图像进行平滑去噪,及图像锐化处理,改进传统形态学梯度边缘检测算法并对孔进行边缘提取,从而进行三维逆向建模。将方法应用于车灯座的小孔建模,与传统建模作孔的位置精度对比分析,结果表明应用本方法对小孔建模,其位置精度比传统建模更接近原始设计数据,在建模效率上也得到很大提升。     

加工深孔内球面刀具的设计

阐述了内球面盲孔刀具的结构,工作原理,并以深孔内球面盲孔零件加工为例,介绍了深孔内环盲孔的加工方法。这种刀具结构简单,使用方便,工作范围可调节,能车出各种孔深不一,直径不同的内球面,在生产实践中,该刀具能减少劳动强度,提高工效及加工质量。     

Simulation and Experiment on Workability for Cold Pressure Forming of Sheet Metal Part with Step Cross-section

In modem manufacturing, a new type of sheet metal part with step cross-section in both inner hole and outer edge is proposed. The traditional stamping separating processes can only produce sheet metal part with vertical cross-section. According to the latest developing theory and potential of cold pressure forming: combination of pressure and cold forging, a new flow control forming of sheet metal(FCF) is excogitated based on blanking process of general stamping and combined with cold forging processes such as extrusion and coining, etc, which is aiming at the above-mentioned new type of sheet metal part. With utilization of this new process, the new type of sheet metal parts can be manufactured. In order to shorten the testing period, the numerical simulation was carried out by using DEFORM-3D software, and both deformation and mechanics rules were analyzed. Based on the simulation, both punching part and blanked parts of this new type were successfully developed. Then a new conception of optimal distance between the step walls of inner hole and outside edge was proposed and the design principle for its numerical value was inferred. Furthermore, a mold set for combination of stamping & cold forging was designed and manufactured, by which the technologic experiments were taken for validation with Aluminum plate of thickness 2.35 mm for power battery cover board, which verified the principle of the distance between the step walls. The research of cold pressure forming of thin sheet metal with step cross-section is significant, not only to the development of modem mechanical manufacture, but also to metal plastic forming science.     

高速钢麻花钻的磨损试验研究

麻花钻是实现孔加工的重要工具,然而切削刃口的快速磨损是制约钻孔质量和钻头寿命的重要因素。基于产品抽样钻孔试验与正交试验,本文对高速钢麻花钻的磨损、破损等失效形式进行了综合分析,探讨了以钻孔直径为评价指标时的孔加工数量与孔径的关系,并对麻花钻磨损的关键影响因素进行了正交试验研究。结果表明,麻花钻磨损与破损形式主要有主切削刃前刀面与后刀面磨损、横刃磨损、刃带磨损、外圆转角磨损、崩刃等;切削速度对麻花钻磨损影响最大、进给量次之、孔深影响最小;此外,随着加工孔数量的增加,孔径呈减小趋势。     

采用有支承校孔代替钻头扩孔加工平顶链铰卷

采用有支承校孔的无切削方法加工铰卷内孔,以达到既能提高产品抗拉强度,又能保证铰卷内孔孔尺寸精度和椭圆度要求,还能提高效率,降低生产成本的目的。     

基于断裂力学的射孔套管孔边开裂行为分析

针对内压作用下的射孔套管的孔边开裂行为,应用断裂力学分别对线弹性条件和弹塑性条件下的孔边开裂进行分析,给出线弹性条件下圆柱壳体孔边裂纹应力强度因子和临界开裂内压公式,以及弹塑性条件下含孔边裂纹管道的临界开裂内压公式;通过MATLAB对两种条件下的力学模型进行解析,首先从线弹性条件下内压、裂纹长度以及孔径对应力强度因子的影响展开分析;然后从弹塑性条件下孔径和裂纹长度对临界开裂内压的影响进行分析;最后对小范围屈服情况下的两种断裂判据的套管临界开裂内压进行了对比。