钻头几何参数对低频振动钻削CFRP/钛合金叠层材料钻削轴向力及温度的影响

通过开展低频振动钻削叠层材料单因素试验,研究了刀具的顶角、螺旋角和后角对钻削轴向力及温度的影响。结果表明:钻头顶角越大,轴向力越大,螺旋角的变化对钻削CFRP层轴向力影响较小;在钻削钛合金层时,轴向力随着螺旋角的增大呈先下降后上升的趋势,钻头后角越小,轴向力越大;钻头几何参数对钻削温度的影响可以忽略,得出较为适合CFRP/钛合金叠层材料振动制孔的钻头几何参数为顶角120°、螺旋角25°、后角20°。     

变参数振动钻削提高微小孔加工精度的研究

对微小孔振动钻削钻入定位误差、孔扩量、钻头寿命和出口毛刺进行了研究,获得了三区段最佳振动参数和进给量。以定位误差、孔扩量和出口毛刺分别作为钻削过程三区段加工质量的评价指标,并以各自区段的最佳振动参数和进给量为加工参数进行变参数振动钻削试验,结果表明,孔的各项质量指标均达到了以各自最佳振动参数和进给量作定参数振动钻削的水平,从而证明了变参数振动钻削的优良工艺效果。     

多元变参数振动钻削复合材料的研究

根据复合材料力学和线弹性断裂力学，假设钻削轴向力为一集中作用载荷，从而构造了正交纤维束增强复合材料的钻削分层临界力的数学模型，仿真结果表明，随着待钻削深度的减小，分层临界力急剧降低。基于这一特点，提出了多元变参数振动钻削纤维增强复合材料的新思路，并进行了实验验证。     

三区段振动钻削动态轴向力和扭矩的计算机仿真

根据斜角切削理论,假设将钻头主切削刃和横刃上的变形过程分别处理为一系列微小的具有动态特性的振动切削单元,从而构造出三区段振动钻削动态轴向力和扭矩的预报模型,并根据该模型对三区段动态轴向力和扭矩进行了计算机仿真。     

应用简易法建立钻削轴向力和扭矩公式

切削力的计算一般可用正交法及简易法。两者都是应用正交回归原理的试验和计算,所不同的是后者在试验数据的处理上采用角正围法,其试验范围点的分布是空间角正交图形,使试验次数减少,计算简化。作者借助于正交法中部分试验数据,应用简易法建立钻削轴向力和扭矩公式。     

内排屑深孔钻的钻削轴向力及扭矩测定

在深孔加工中,由于钻削作用的影响,工件材料产生变形,钻头与切屑、工件之间的摩擦产生钻削力和扭矩,导致产生切削热和钻头磨损,影响钻头耐用度和加工质量。本文讨论ＢＴＡ深孔钻的钻削力及扭矩测定等问题。１ＢＴＡ深孔钻钻削测力仪的设计设计测力仪弹性元件如图１所示。其Ａ端与机床进给机构连接器相连接,Ｂ端与钻杆连接,中部Ｃ为弹性体。在Ｃ的外圆表面粘贴电阻应变片。由于钻削力的作用,弹性体产生变形,使电阻应变片的电阻值发生变化,经电桥转化为电压变化信号输出,并由电阻应变仪放大,由示波器记录、显示测量结果。图１　…     

难加工材料小深孔的振动钻削

随着科学技术的发展,不锈钢、高强度钢、高温合金、高熔点金属及其合金、喷涂料料以及非金属等高参数材料的应用日益广泛。加工这类材料,切削温度高,刀具磨损大,采用的切削用量低。对于这些金属如何提高加工效率和质量已成为当今机械加工行业普通关注的问题。在这些材料上加工小直径精密深孔更是急待解决的实际问题。     

基于轴向位置的振动钻削参数计算

从切削刃上任一点的当前轴向位置出发,比较在此圆周位置上,以前若干转每转同一切削点的轴向位置,判断刀具是否处于切削状态,通过逐个位置计算,从而可以方便地找到切入切出点;再根据切削时该位置本次切削点与以前同位置刀刃可能轨迹间的最小值,即本次切削的轴向尺寸,进而可求出切削面积及切削力,为进一步的振动钻削参数计算及仿真提供条件。     

变参数振动钻削微小孔的研究

首次提出在每个孔加工的不同区段采用不同参数的变参数振动钻削的新思路，并建立了变参数振动钻削系统。     

Machining Accuracy Analysis for Step Multi-Element Varying-Parameter Vibration Drilling of Laminated Composite Materials

Laminated composite materials are being extensively used in various fields, and their micro-hole machining is difficult because of their layer structures and particular characteristics. To solve the problem effectively, a new method of step multi-element varying-parameter vibration drilling is proposed. Drilling laminated composite materials is a multi-zone operation which involves the entrance zone, the mid zones, the reciprocal zones and the exit zone. In each zone, optimum parameters including vibration frequency, amplitude and feed should be chosen so as to improve the machining accuracies of micro-holes. Based on the principle of multi-element orthogonal polynomial regression, parametric optimisation experiments of single materials are carried out, and optimum parameters for each zone are obtained. The proposed drilling method can be achieved by using these optimum values for each zone. Comparative experiments using the proposed method indicate that the deflection of the drill r, the error of the micro-hole diameter _D and the height of burrs H can be decreased compared to ordinary drilling, so machining accuracies can be improved.     

微小孔振动钻削力的实验研究

介绍了高灵敏度的微小孔钻削测力仪的结构设计及微小孔钻削力测量系统的工作原理。通过多元正交多项式回归实验 ,得到了微小孔振动钻削力关于振动频率、振幅和进给量的非线性回归方程 ,进而分析了振动参数和切削参数对钻削力的影响 ,为深入研究微小孔振动钻削机理提供了必要的实验手段和有价值的研究方法     

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。     

电热振动复合钻削加工的研究

结合振动切削和导电加热切削的优点,提出了电热振动复合钻削新方案。通过实验分析了导电加热温度、振动频率和振幅等参数对钻削力、表面质量及钻头寿命的影响。为电热振动复合钻削方法的深入研究,提供了必要的实验手段和理论指导。     

振动钻削理论与参数优化方法研究概况

介绍了振动钻削的工艺特点,综述了国内外振动钻削理论和参数优化方法的研究现状,分析了振动钻削的若干个热点研究问题。     

小直径深孔振动钻削钻头的研究

分析了小直径深孔振动钻削对钻头的要求；设计了一种新型内排屑深孔钻头；分析了该钻头的结构和刃磨特点，进行了振动钻削试验。试验表明，合理匹配切削参数和振动参数，可实现断屑可靠且排屑顺畅，能钻出尺寸精度高、表面粗糙度参数值小、直线度较高的深孔。分析了用新型钻头进行振动钻削提高工艺效果的原因，表明该种钻头具有良好的工艺性能。     

机械加工中的振动分析及控制措施

机械加工中的振动是一种十分有害的物理现象.通过分析机械加工中各种振动产生的原因和特性,提出了相应的减振措施.在实际生产中,合理采用这些措施对保证零件表面品质、提高生产率有着积极的意义.     

小直径深孔超声振动钻削装置的设计

超声振动加工是一种先进的加工工艺方法,是在加工过程中给工具或工件沿一定方向施加一定频率的超声振动。将超声振动用于精密或超精密加工,特别是在超硬材料、复合材料等难加工材料方面有着突出的优越性,具有低切削力、低切削温度、好的表面粗糙度。基于高频振动切削原理,针对小直径深孔的精密及超精密加工问题,设计了超声振动钻削装置。对难加工材料钛合金进行钻削实验,并对实验结果和数据进行分析。