BTA深孔钻射流孔参数的优化与仿真

针对射流孔几何参数对BTA深孔钻喉部流场的影响,对射流孔直径、角度与射流孔距离喉部的位置进行有限元数值模拟,提出一种最优的新型喉部结构。在设置有限元模型的湍流强度和耗散率基础上,进行不同几何参数的深孔钻头喉部结构的排屑能力对比试验,测量冷却液系统的冷却液出口断面流出平均速度。试验结果表明:最优喉部结构为?38mm BTA深孔钻头所组成的冷却系统,冷却液出口断面流出的平均速度提高9.6%,同时提高了冷却液系统整体的排屑能力。由相似定理得出,冷却液系统的排屑能力提高9.6%。     

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。     

BTA深孔钻内流道排屑机理数值仿真研究

深孔加工在工件内壁与BTA深孔钻具形成内部封闭、流道狭窄的空间,排屑问题成为高效深孔加工的难点之一。深孔加工排屑问题关键在于研究BTA深孔钻具内流道的流体的压力损失情况。利用Fluent软件对BTA深孔钻复杂的内部流场进行了数值模拟仿真,得出了BTA深孔钻在压力损失、局部阻力、大漩涡与中小漩涡分布等的综合分布规律。创新性的提出了BTA深孔钻的局部阻力系数ξ值,为优化BTA深孔钻排屑结构、解决深孔钻有限空间内高效排屑问题难提供新方法。     

BTA深孔钻结构优化

深孔加工技术中钻孔时出现偏斜是普遍存在的问题,加工又一难点是排屑困难。提出了用切削液消除或减小钻孔偏差的数学模型,其原理是液压锁紧,基于以上原理设计了带正锥度的BTA深孔钻,并通过实验验证其加工出的工件孔轴线的偏斜度得以减小;另外通过在BTA喉部后端设计二级入流口以形成一定负压,完成负压抽屑作用,利用CFD软件对优化后的BTA深孔钻进行流体仿真,观察到BTA深孔钻喉部的排屑效果显著提高。     

错齿BTA钻头刀体扭转强度模拟分析与实验研究

错齿BTA钻头刀体结构复杂,在钻削过程中既要承受较大的钻削力,又要具有足够大的排屑空间,解决刀体强度与排屑能力之间的矛盾是实现错齿BTA钻头优化设计的关键。采用有限元模拟分析与实验相结合的方法,对核电管板加工用错齿BTA钻头在扭转载荷作用下刀体强度及其应力应变分布特征进行了研究。结果表明:现有的错齿BTA钻头刀体在外齿根部与刀体中心两个排屑通道之间的横筋处为薄弱环节,存在较为严重的应力集中现象,扭矩实验中裂纹的产生部位与有限元模拟分析结果一致。通过采用形状优化及拓扑结构优化的方法对刀体薄弱环节进行优化改进,实现了刀体强度与排屑能力的综合优化,提高了错齿BTA钻头管板深孔加工效率。     

DF系统深孔钻

为了交流孔加工的经验,本刊编辑部特请机械工业部成都工具研究所樊铁镔同志撰写和改写了这组稿件。DF系统深孔钻是将喷射钻与BTA内排屑深孔钻吸、推排屑方式结合在一起的一种加工系统。它可稳定地、高效率地进行深孔加工,扩大了内排屑深孔钻的应用范围。采用DF系统时,只是在零件端面位置上放置一个由推压方式提供冷却液的油压密封     

钳工操作中深孔的钻削实践分析与改进

在金属切削加工过程中,钻削深孔一直是个难题,尤其是加工精度难以保证。深孔钻削的关键是解决断屑、排屑问题。从教学角度结合实践操作,针对钻削深孔加工存在的问题,设计了一种新型的内排屑深孔钻头。以钻头的结构和刃磨特点为切入点,结合生产实践进行了振动钻削实验,实现了断屑、排屑的流畅,达到了钻头应具备的良好性能。     

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。     

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     

深孔加工工艺的改进与实践

针对深孔加工生产周期长、加工成本较高的问题,采用可转位内排屑深孔钻头取代焊接内排屑深孔钻头并进行壳体零件精加工工艺改进实践。结果表明,采用改进后的深孔加工工艺,不仅加工质量更加稳定,而且降低了生产成本、提高了生产效率,取得了显著的经济效益。     

亚干式内排屑深孔钻削系统试验与分析

结合亚干式切削和内排屑深孔钻削加工的特点,提出亚干式内排屑深孔加工系统的设计思路。结果表明,该系统具有良好的排屑及冷却效果。同时,通过与湿式(BTA)钻削加工的试验对比及分析,在合理的切削用量下,亚干式钻削的切削性能在排屑及冷却方面要优于湿式(BTA)钻削。     

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…     

深孔钻削系统

“BTA”是美国镗削和套料加工协会的简称──编者。深孔加工时,必须将切屑从孔内排出。对L/D(孔深/孔径)超过5的孔来说,只要排屑能力差,无论怎样提高刀具系统的性能(如使用能重切削和大走刀进给的刀具)都是毫无意义的。因此,前人采用了各种排屑法(也称为深孔加工系统),由于加工精度、效率的关系,经淘汰只剩下三种系统,即枪钻系统、喷吸钻系统、BTA系统。 最近日本冶金株式会社把被称为DF系统的深孔钻削应用于生产取得了很好的效果。下面把DF系统和上述三种系统进行比较并加以说明。 各深孔加工系统的共同点,第一是用高压冷却液使切屑排…     

喷吸式深孔钻

深孔加工由于排屑困难,故不易提高其生产效率。随着硬质合金深孔钻头的出现,高速钻削过程中产生的大量铁屑使深孔加工中的排屑问题更加突出。国內目前采用的比较普遍的深孔加工方式是利用从工件——钻杆间进入的高压油在返回时的剩余压力排出铁屑。在国外,这种加工方式一般称为BTA     

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.     

一种深孔加工机床的结构设计

深孔钻床是加工深孔零件的专用设备.钻深孔时为保证加工质量、提高工效,加工中钻头的冷却和定时排屑是需要解决的主要问题.深孔加工的特殊性决定了加工过程中切削热不易传播,无法直接观察切削状态;刀具容易磨损,排屑困难,且被加工表面质量无法保证.文中介绍一种新型深孔加工机床,它满足了深孔加工机床用产品的需求,提高了生产效率、降低了生产成本.     

EA4T空心车轴深孔加工刀具磨损特征的研究

EA4T空心车轴的深孔加工存在质量不稳定、断屑排屑困难、刀具成本高、磨损破损严重等问题。本文重点研究了单齿和错齿BTA深孔刀具的磨损特点,分析了涂层BTA刀具的磨损机理,提出了改善BTA深孔刀具非正常磨损的途径。通过大量生产实践表明,改善刀具的非正常磨损能有效提高深孔加工的精度和表面质量,并降低加工成本。     

BTA深孔钻设计技术

分析了BTA深孔钻工作原理和钻削特点,根据深孔加工中常见断屑、排屑困难的问题,分别从结构、刀具材料、导向块、分屑和断屑等方面进行了详细研究,提出了BTA深孔钻的结构设计要点、刀具材料的选择原则、导向块合理设计与分布原则,并简单阐述了切削速度和进给量对断屑形成的影响。     

基于BP神经网络的深孔切屑形态预测模型

针对内排屑深孔加工系统排屑难、效率低的问题,建立了切屑形态预测模型,确保深孔加工的顺利排屑和加工过程的顺利进行。通过对切屑形态进行整理和分类,利用十进制编码将其转化为数据结构。首次利用BP神经网络系统,对45#钢、灰铸铁两类加工材料建立切屑形态预测模型。应用效果表明,该模型可根据深孔加工的切削用量和冷却液参数对切屑形态进行基本预测,为切削用量的合理选择及优化提供理论依据。该模型的建立对提高深孔加工效率和降低加工成本有很高的实用价值。     

BTA深孔钻断屑分析及故障排除

随着机械加工工业的发展,新型硬质合金在深孔钻头上的应用,使得深孔加工的水平提高得很快。高效率、高精度而又各具特色的BTA深孔钻、喷吸钻和DF钻削系统已为许多国家所采用。那么,BTA深孔钻断屑机理是什么?哪些是影响断屑的原因?故障如何排除?本文就上述问题进行分析。