振动钻削系统稳定性分析

在振动钻削断屑机理基础上建立振动钻削加工过程动力学模型,通过解析计算,总结出该模型能够对振动钻削系统的振幅损失进行估算,进而分析系统的稳定性,指出了钻削时应避免i的取值接近0或0.5和系统共振区。     

TC4钛合金低频振动钻削切屑形态和钻削力研究

为研究TC4钛合金低频振动钻削过程中切屑形态与钻削参数和振动参数对钻削力（轴向力和扭矩）的影响规律,基于一种自主研制的低频振动刀柄,分别采用单因素法和正交试验法对钛合金进行了低频振动钻削试验,分析了不同钻削条件下的切屑形态和钻削力,建立了轴向力和扭矩的经验公式,并对钻削力的影响因素进行直观分析与方差分析。结果表明：试验系统在低频振动钻削TC4钛合金时,振幅与进给量之比接近临界断屑值0.81时断屑可靠,排屑顺畅;低频振动瞬时钻削力呈现出规律的正弦波形,钻削力动态分量远大于普通钻削,轴向力和扭矩均值可比普通钻削分别降低10%~15%和15%~20%;进给量对钻削力影响最为显著,振幅次之,钻削速度影响最小;建立的振动钻削经验模型误差保持在10%以内,可以较为准确地对该试验系统所选参数范围内的钻削力进行预测。     

车用TiC4板超声振动辅助钻削动力学及钻孔过程试验

为了提高汽车轻量化所用钛合金的钻削质量,以TiC4合金板为例,开展超声振动辅助钻削动力学及钻孔过程试验研究。构建了动力学模型并完成各项参数的估计,完成模型的超声振动测试。动力学试验结果表明：当系统到达钻削阶段时,形成了相应的倍频。钻头除了存在沿自身匀速旋转运动以外,还沿进给方向形成了明显的简谐激振力,从而产生了而具有周期性的切削厚度。按照设定进给速度与主轴转速参数,对钛合金工件实施钻孔测试。钻孔试验结果表明：设置轴向振动之后,轴向力明显的下降,且变化更为平稳。超声振动方式能够增强钻头切削能力,促进断屑并快速排出,由此获得稳定的钻削效果。该研究对提高钛合金板的钻削质量具有很好的实际应用价值,易于推广实现。     

深孔振动钻削系统振幅损失研究

振动钻削是实现精密、无排屑故障深孔加工的必要条件。文章对振动钻削理论进行系统分析,给出了断屑条件,并在此基础上建立了振动钻削加工过程动力学模型,通过解析计算和实验验证,总结出该模型能够对振动钻削系统的振幅损失进行估算,从而为实现振动钻削过程的自主控制奠定理论基础。     

基于DEFORM-3D轴向振动钻削304不锈钢有限元仿真

难加工材料微小孔钻削过程中存在钻削力大、断屑难及钻削温度高等加工问题,而轴向振动钻削方法可以解决此类问题。基于轴向振动钻削机理,对轴向振动钻削的运动特性和变厚切削特性进行了分析。通过DEFORM-3D软件建立了轴向振动钻削有限元模型,对304不锈钢进行了振动频率为550 Hz,振幅为16μm,转速为3 000 r/min,进给量为50μm/r的轴向振动钻削和普通钻削仿真试验,对比分析了两种加工过程中的切屑形态、轴向力和扭矩等。结果表明：与普通钻削相比,轴向振动钻削具有更好的断屑效果,可以降低平均轴向力约48.1%,降低平均扭矩约38.2%。     

振动立钻上用麻花钻钻孔的研究

通过在新开发的振动立钻上钻孔的实验，证明轴向振动钻孔成功地解决了普通麻花钻钻孔中的断屑、排屑问题，并能降低钻削力，减少钻头磨损，延长钻头使用寿命，使钻孔精度及孔表面粗糙度明显改善。     

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。     

振动钻削中的振幅损失与补偿研究

振幅在控制振动钻削过程中起着重要的作用,在对振动加工的凸轮－刀具－工件系统进行分析时,充分考虑到系统的弹性因素,建立了一个相对有效的数学模型,通过解析计算及实际切削加工试验,该模型能够对振动钻削系统的振幅损失刊物估算和补偿,强化了对振动加工的自主控制 。     

低频振动钻削提高微小钻头寿命机理的研究

根据振动理论对低频振动钻削提高微小钻头寿命的机理进行了理论分析与试验研究,阐明了低频振动钻削时微小钻头扭转振动的动力学特性。     

低频振动钻削时微小钻头钻入横向偏移的研究

根据振动理论对低频振动钻削减小微小钻头钻入横向偏移机理进行了理论分析,阐明了微小钻头劝钻入的动力学特性,并在理论分析基础上对微小钻头钻入定位误差进行了实验研究。结果表明,振动钻削从根本上改变了钻入机理,使普通钻削的连续切削过程转变为断续的脉冲式削过程,因而提高了钻入定位精度。