8086微晶玻璃微深孔加工

8986微晶玻璃是一种具有很低线膨胀系数、高硬度、高脆性和低导热率的非金属材料,在惯导和光学器件中有重要用途。由于其固有的机械物理性能,给机械加工带来了严重困难,所以制造厂商称这种材料为不能进行机械加工的微晶玻璃。我们因科研任务的急需,要求在8086微晶玻璃上加工出孔径小于1.5mm,长径比L/d≥100的微深孔,且对孔的几何精度、表面粗糙     

深孔超声圆周振动钻削初探

针对深孔加工难度大的特点,采用超声圆周振动加工技术,在普通车床上附加一套振动装置。试验加工了几种不同材料,不同孔径的深孔,取得了较理想的效果,为进一步研究和推广深孔超声圆周振动加工技术提供了可靠的依据。     

微细深孔超声轴向振动钻削装置的设计

超声振动钻削属于脉冲式的断续切削。在深孔加工方面具有普通孔加工技术无法比拟的工艺效果。文章介绍了作者基于高频振动切削原理设计的一台超声轴向振动钻削装置的结构。并将该装置用于立式加工中心上对铝、铜等材料进行了切削加工实验。实验结果表明，超声振动加工可提高微细深孔的加工精度和表面质量。这种方法特别适合于软质材料的微细深孔的精密和超精密加工。     

微细孔超声加工关键技术

为提高微细孔超声加工的微细程度和精度,研究微细孔超声加工的关键技术,包括高精度的机床本体、超声加工单元、微细工具的制备技术、微细工具几何参数的选择等。对微细工具的动态压杆稳定性进行分析,结果表明微细工具的压杆稳定性不仅与静压力有关,还与超声振幅有关。导出判别动态压杆稳定性的Mathieu方程,并经简化给出工具临界压力和临界长度的计算判据,解决因工具长度、静压力(压应力)大小和超声振幅选择不当而导致的加工中出现工具轴弯曲、折断、破坏孔的形状精度的问题。对工件振动方式的微细孔超声加工进行的试验表明,微细工具的磨损率随着进给速度和超声振幅的增大而增加。在所研制的微细超声加工系统上可加工出直径13 μm的微细孔。     

深孔超声圆周振动钻削

针对深孔加工难度大的特点，采用超声圆周振动加工技术，在普通车床上附加一套振动装置，试验加工了几种不同材料，不同孔径的深孔，取得了较理想的效果，为进一步研究和推广深孔超声圆周振动加工技术提供了可靠的依据。     

可转位深孔钻使用中应注意的问题

可转位深孔钻是一种高效率的深孔加工工具。目前可转位深孔钻多数采用单管深孔加工系统。可转位深孔钻大多用在军工、石油、机床制造等行业中，可进行孔深与孔径之比在100以内的通孔或盲孔的加工。     

玻璃孔加工的试验研究

研究了电镀金刚石工具结构和加工参数对玻璃孔加工质量和加工效率的影响。试验结果表明，在电镀金刚石工具端部开槽，可获得小的玻璃爆边直径和高的材料去除率。冷却方式影响玻璃孔的加工质量，主轴转速和配重载荷影响玻璃孔的加工效率。     

井下工具深孔内壁加工系统及试验研究

针对石油钻采、测井等领域井下工具深孔类零件内壁盲孔及键槽的加工难点,设计深孔内壁专用加工装置,并介绍其工作原理;设计与该加工装置配套的深孔内壁加工系统,为加工装置提供装载平台。以TC4钛合金深孔零件为试验对象进行深孔内壁盲孔及键槽的试验验证,分析切削参数对加工质量的影响,验证了深孔内壁加工系统的有效性,为井下工具深孔内壁盲孔及键槽的高效、精密加工提供一种新方法。     

一种提高棒料多孔深孔加工精度的回转夹具

采用枪钻加工深孔,其直线度偏差控制较难。直线度为0.5mm/m以内的深孔多采用工件旋转的方法加工。现行的加工方法是在改造的车床或单轴深孔钻床上进行深孔加工。其不足在于:当被加工工件上有多个平行深孔时,各孔轴线与枪钻轴线的调整较麻烦,不利于保证多个深孔的加工精度。本回转夹具通过快速调整定位块和夹紧块在夹具体中的位置,使棒料待加工深孔的回转轴线与枪钻的中心线保持同轴,此组合夹具能有效提高棒料多孔深孔的加工精度。     

玻璃制品孔加工工艺技术

在电镀金刚石工具端部开槽，可获得小的玻璃崩边直径和高的材料去除率。采用水冷却液的玻璃制品孔的加工质量最好，加工效率最高。在玻璃加工质量允许的条件下，玻璃制品孔加工宜选择高的切削速度、适当的外加载荷。     

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。     

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。     

飞机紧固孔超声振动精密加工技术研究

针对飞机蒙皮复合材料与钛合金叠层(简称复钛叠层)紧固件大孔传统手工多步制孔加工中存在的工艺路线长、加工质量不高、刀具寿命低等问题,开展了超声精密制孔技术的研究,提出了超声振动套-铰-锪的新工艺方法,并研制了超声振动制孔工具系统。实验结果表明,超声振动套-铰-锪新工艺方法及振动制孔工具系统可以高质、高效、低成本加工复钛叠层紧固件大孔,能满足飞机复钛叠层紧固孔精密装配的工业要求。     

Fabrication of stepped hole on zirconia bioceramics by ultrasonic machining

Zirconia (ZrO₂) is a highly biocompatible ceramic material providing fracture strength properties that allow application as dental implants in biomedical engineering. In this present research, experimental analysis has been made for generating stepped hole on zirconia bioceramics with desired quality using ultrasonic machining (USM) process. Four independent controllable input process parameters are abrasive grain diameter, power rating, concentration of abrasive slurry, and tool feed rate. Material removal rate (MRR), overcut of larger diameter (OLD) hole, and overcut of smaller diameter (OSD) hole of stepped hole are considered as the responses. Response surface methodology (RSM) is used for modeling the performance of USM process. Multiobjective optimization has been performed to maximize the MRR and minimize the OLD hole and OSD hole of stepped holes. All the responses are improved at the optimal parametric condition and verified by confirmation test. The present research opens up the application feasibility of USM process for stepped hole generation on bioceramics and its utilization in biomedical field.     

齿轮超声加工技术的研究综述与展望

齿轮超声加工相对于齿轮传统加工可以提高生产效率、延长刀具寿命、改善齿轮表面质量和齿形精度。结合功率超声振动加工特性和应用现状,阐明了齿轮超声加工研究与应用的必要性。详细论述了超声振动滚齿、研齿、齿轮电化学加工、珩齿的加工机理,实验研究与工艺效果。对齿轮超声加工机理材料去除模型研究、振动系统设计、新型刀具设计、生产应用等方面做出了展望。     

旋转超声电解复合加工小孔的仿真加工

为研究旋转超声电解复合加工小孔的成型过程,进行了旋转超声电解复合加工小孔试验,得到了不同加工时间孔的截面,并根据试验参数,进行了基于ANSYS的二维仿真加工和三维仿真加工。对小孔的入口直径、底面直径和加工深度进行了对比分析,结果表明由于三维仿真加工中采用了管电极,并考虑了电解加工中阴极超声高频振动对电解液电导率的影响,故其仿真结果更加接近试验值,间接证明了旋转超声电解复合加工小孔三维仿真加工的可靠性,展示了不同时刻的三维加工型腔,为旋转超声电解复合加工的成型过程和成型规律的研究提供了参考。     

SiC陶瓷旋转超声振动套磨制孔有限元仿真及实验研究

为解决SiC陶瓷加工时容易出现崩边、裂纹等问题,结合仿真与实验对其进行旋转超声振动套磨制孔技术研究。根据SiC陶瓷宏观力学本构模型,建立SiC陶瓷制孔仿真有限元模型并进行加工过程仿真分析,相比常规制孔,超声振动制孔的仿真轴向力最大可减小26.1%。常规加工和超声振动加工的对比实验研究表明,旋转超声振动加工可减小轴向力达32.9%,可大幅减少陶瓷材料脆性断裂,显著改善孔壁表面质量。有限元仿真与实验研究所得的轴向力在超声振动下最大相差7.5%,常规条件下两者最大相差14%,验证了有限元模型的正确性。仿真和实验研究结果表明：超声振动加工可显著减小轴向力和刀具磨损、提高刀具耐用度、改善制孔质量、降低加工成本。     

超声加工技术的应用现状及其发展趋势

根据近年来超声加工技术的发展状况,综述了超声加工技术的应用现状及其发展趋势。超声加工技术具有其极强的切削能力、极小的切削抗力、极细微的光整能力以及极高的强化能力。国内外学者对超声振动系统中的超声换能器和变幅杆进行研究,目的在于增加系统的功率与变幅杆的振幅,以及适用于特定的加工环境。超声加工技术以其工艺优势在难加工材料加工、深小孔加工、薄壁件加工、超声表面光整强化、超声焊接和磨粒冲击等加工领域获得越来越广泛的应用,并且其应用涉及半导体工业、高速列车、汽车制造、航空航天、光学元器件、医疗工业等产业领域。随着超声加工技术应用的日益普遍,超声复合加工、微细超声加工、旋转超声加工以及超声骨切削技术也将得到进一步的发展和运用。     

薄壁件铣削技术研究

在航空航天工业中,薄壁件数控铣削是一种常见的典型加工。本文以薄壁件铣削加工过程为研究对象,完成了对薄板支架零件的数控加工工艺分析,建立了薄壁件加工变形的力学模型,应用有限元分析软件,建立了薄壁件铣削加工变形的模拟环境,总结了薄壁件铣削加工变形的规律,提出了薄壁件加工变形补偿的方法,并在Pro/E软件中生成了走刀路线。本研究成果为解决薄壁件铣削加工问题提供了一定的参考和依据。