超声研齿不灵敏性振动切削机理与实验

提出了超声研磨螺旋锥齿轮的理论与方法。分析了超声研齿不灵敏性振动切削机理。超声振动使研磨切削抗力减小,动态啮合精度提高,因此,使研磨效率与齿面质量得到相应提高。进行了普通与超声研齿对比试验表明,超声研齿材料去除率可达到普通研磨的三倍,齿面微切削与塑性流动纹理明显,点蚀深度、划痕长短均匀,齿面质量明显优于普通研磨齿面,即粗糙度低至0.2μm,轮廓支承长度率Rmr(c)=100%,水平截距c=1.2μm。     

超声振动在内排屑钻削小深孔中的应用

普通内排屑钻削小深孔中,由于进给速度较低,切削速度恰好在钻削积屑瘤生成范围内,出口毛刺较大,经显微镜放大观察发现,刀刃处有积屑瘤生成,被加工孔的表面粗糙度较大,表面上分布有许多撕裂痕迹。在小深孔加工中,由于内排屑所使用的刀具强度较低、寿命(相同加工条件下钻头折断前具有相同钻深的小深孔个数)较短等原因,使钻     

超声研齿振动子系统的研究与变幅杆设计

介绍了超声研齿的原理与方法,对超声研齿振动子系统进行了研究与分析。依据四端网络的基本原理,利用力电类比的方法,给出了换能—变幅器的等效电路图,并通过电路运算,推导出换能—变幅器的频率方程和放大倍数的计算公式。据此,设计出了谐振特性良好的超声研齿换能—变幅器。最后对超声研齿振动系统的谐振特性进行了测量,理论计算与试验基本相符。     

超声振动改善深孔镗削加工质量

深孔加工在航空发动机制造过程中广泛存在,由于其刚性弱,静态让刀量大,导致加工颤振和刀具磨损严重,使得其加工质量难以得到保证。超声振动切削作为一种特种切削加工手段,具有降低切削力,提高系统刚性和抑制加工颤振等优势。将超声振动应用于深孔镗削,进行了断屑条件验证,孔径误差测量,已加工表面粗糙度测量以及表面形貌观测等试验。试验结果表明,超声振动镗削能够有效缓解深孔镗削过程中的堵屑问题,减小孔径误差和表面粗糙度,抑制切削颤振,从而改善深孔镗削加工质量。     

超声振动精密深孔镗削试验研究

通过超声振动深孔镗削试验,研究了超声振动镗削时切削速度、进给量和背吃刀量对加工精度和表面粗糙度的影响规律,分析了精密深孔超声振动镗削时的切削机制.     

复合材料超声振动低损伤制孔技术研究

为了研究碳纤维复合材料超声振动加工机理,本文提出了直角切削三维细观有限元方法并开展了手持式超声制孔实验。首先,基于直角-斜角切削转换关系构建热力耦合有限元模型进行普通和超声振动直角切削仿真,实现对制孔损伤如纤维断裂、基体破坏及纤维-基体界面脱粘的预测,研究了振动频率如幅值和频率对切削力的影响规律;然后,基于四组特殊纤维方向角的有限元仿真结果,进行了能量分析以量化不同能量耗散机制在普通和超声振动直角切削下的百分比,结合切屑形貌对比,针对为何超声振动能减小钻削力及提高制孔质量进行了剖析。最后,基于仿真获取的振动参数影响规律开展了普通钻削及超声振动钻削的对比实验,并对钻削力与亚表面损伤情况进行了对比。结果表明,基于有限元仿真获取合理的振动参数,有助于实际加工应用中减小钻削力及提高加工质量。     

振动研光机研究

本文研究了一种三维振动研光机的设计方法，比较了刚性连杆和弹性连杆两种驱动方式的力学特性，对振幅和频率的调整进行了介绍。     

环氧树脂研具在孔精加工中的应用

环氧树脂研孔工具是一种特殊形式的磨具,它把磨料掺在环氧树脂中,经固化加工而成的。使用前按要求在磨床上磨成一定的形状和尺寸。它的切削性质和磨削一样,属于多刃切削。其加工方式与普通手工研磨孔相似,不同的是研孔时不加磨料,不像普通研磨那样靠游离状态的磨料来切削,因而不会造成加工表面的嵌砂现象,可以获得很高的精度和表面质量。用环氧树脂研具精化孔的加工,是一种高精度的加工方法,在研磨铸铁材料的油缸孔、阀体孔等可得到很理想的加工效果。     

带轴锥齿轮超声研齿振动系统的设计与试验

为了满足带轴锥齿轮超声研磨加工的谐振频率要求,利用波动理论对不同结构的3种带轴锥齿轮的超声变幅系统进行谐振设计,建立了统一的谐振频率方程,并对位移放大系数和最大应力进行了比较。运用有限元方法,对由复合变幅杆和换能器组成的超声激励-变幅振动系统进行了模态分析和谐响应分析。最后对超声振动系统进行了阻抗分析和频率测试。试验结果表明：实际超声振动系统的谐振频率为23.269kHz,与设计频率误差约1.17%,试验结果与有限元分析和理论分析结果基本吻合,验证了理论设计的准确性。     

超声振动研齿对齿面加工质量的影响研究

选取齿数为7/37和8/41两对准双曲面齿轮作为实验对象,在改造过的滚动检查机Y9550上进行齿轮的超声研磨加工,超声振动频率16 kHz,超声研磨时间3 min。然后由JD45+测量机测试超声研齿前后齿面上45个点的偏移误差,再通过齿长或齿高方向的齿面误差分别计算出螺旋角或压力角误差。最后对比振动加工前后的齿面误差、螺旋角误差和压力角误差,研究结果表明,超声振动研齿能在一定程度上消除齿轮的齿面误差,改善齿轮的接触区位置与形状,提高齿轮的齿面平滑度,提高齿轮的加工质量,但也不能够进行过度研磨。     

避免喇叭口的研孔方法

研磨作为机械加工中的一个重要的工艺手段,长期以来是精密加工中不可或缺的技术。研孔是研磨技术的一种,也是研磨技术中最为常见的一种方式。研孔可以提高零件孔的表面粗糙度和圆柱度,可以控制零件的孔径精度到μm级,可以在机床加工未达到尺寸要求而相差较少的情况下进行修孔以达到要求,所以在航空航天孔系类零件以及精密的阀体类零件的制造过程中无不或多或少地用到研孔技术。     

GFRP旋转超声振动套孔加工仿真及工艺研究

玻璃纤维增强树脂基复合材料(Glass fiber reinforced plastic,GFRP)具有比强度高和比模量大等特点,广泛应用于航空航天、船舶军工和汽车制造等领域。针对GFRP复合材料制孔加工中容易出现分层、撕裂等缺陷,采用旋转超声振动套孔加工方法对其进行磨削制孔的理论和试验研究。分析了旋转超声振动套孔加工中单颗磨粒的运动学特性,基于Hashin失效准则,对GFRP复合材料最具代表性的0°和90°角度铺层玻璃纤维进行磨削常规和旋转超声振动套孔加工有限元仿真研究。相较于常规加工,超声振动加工使磨粒具有周期性动态冲击磨削效果,改变了材料的去除方式,降低了磨削力,结果表明：超声振动加工的轴向力最大降幅可达20.1%,同时有效抑制了出口分层缺陷,孔壁表面的纤维断口光滑平整,制孔质量得到有效改善。     

实用化振动切削技术——超声振动钻削小深孔工艺及装备

在机械加工中，对孔的加工质量和加工效率要求不断地提高，若再加上在不断出现的难加工材料上进行孔的钻削加工，这就使采用传统的钻削工艺加工小深孔越加显出其局限性。本文研制一种超声轴向振动系统，并对合金铜进行试验。试验结果表明，超声振动钻削能很好解决小深孔加工的难题，有着广阔的应用前景。     

振动铰孔工艺

众所周知,难加工材料的孔在机械加工中是一个比较棘手的问题。有些对孔的加工要求较高,特别是一些切削性能较差难以加工的材料(如1Cr18Ni9Ti)上的孔,按照传统的工艺已远远不能满足高精度和低表面粗糙度值的要求。为了提高孔加工的精度和降低表面粗糙度值,国内外相继开展了孔加工新技术、新工艺的研究和探讨,振动铰孔工艺就应运而生。近年来,我们也对振动铰孔的工艺进行了一些探索和试验,取得了一些经验,现就     

振动钻深孔

目前,国内深孔(特别是小直径精密深孔)加工普遍采用传统的加工工艺,由于工艺落后,成为机械行业的老大难之一。当采用麻花钻外冷却方式加工小深孔时,切削液很难到达切削区,刀具和切屑对孔壁产生强烈摩擦,切屑很容易堵塞在容屑槽内,轴向力     

振动精密铰孔

孔的精加工,特别是小孔的精加工在许多工厂已经成为急需解决的—个中心课题。目前我国采用的普通钻孔、拉孔、铰孔由于存在光洁度差,精度不高,工具寿命短等问题,而难以实现高效高质量的精加工。对于难加工材料,这些问题就表现得更加突出,因而严重地影响了新材料的使用和新产品的开发,为此,我们介绍一下日本的振动精密铰孔。     

振动切削深孔加工技术及其应用

作者经过多年努力,使振动切削技术与深孔加工技术紧密结合,形成了“振动切削深孔加工技术”。为深孔加工技术的发展开辟了一个新途径。为推动该技术在更大范围内的应用,取得技术经济实效,本刊特约刊登此文,概述振动切削及其在孔加工中的应用。若有单位需要该项技术解决生产中的难题,可与本刊联系。     

应用振动钻削加工缝合针带线孔

针对医用带线缝合针带线孔的加工难点,采用振动钻削,并研究设计了一种轴向振动钻削装置.试验结果表明,所设计的装置可以明显改善医用带线缝合针带线孔的加工质量,提高合格率.     

超声振动磨削加工应用现状研究

基于超声波加工的基本原理,结合超声振动磨削加工的特点,阐述轴向振动、切向振动和径向振动三种加工类型在实际加工过程中的优缺点。结合钛合金、高强度复合材料、纳米陶瓷材料的材料性能阐述超声振动磨削加工在相关产品精加工过程中的应用。     

超声振动在精密切削中的应用

壁厚只有1－2mm的薄壁零件的加工是机械加工的一道难题,为了减少薄壁零件加工中的变形问题,尝试引入超声振动的切削新工艺,对传统的谐振系统设计方法进行改进,并阐述了声振装和调试的要点,给出了超声切削和普通切削的大量对比数据,证明了超声振动切削确定明显提高了薄壁零件的加工精度。