轴向低频振动辅助皮质骨钻削的钻削力和温升

为了研究轴向低频振动钻削方式在皮质骨钻削中对钻削力和温升的影响,基于一种自主研发的低频振动钻削设备,对常规和轴向低频振动辅助皮质骨钻削的钻削力和温升进行了实验,建立了钻削力和产热速率模型.实验结果表明:轴向低频振动钻削方式的进给力和转矩明显减小,温升降低了3～5℃;通过统计方法确定主轴转速是影响钻削力和温升的最显著因素...     

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。     

低频复合振动钻削装置

1.两种单纯振动钻削的不足之处低频振动钻削一般都是采用轴向和扭转两种振动方式。轴向振动刀具对工件易产生轴向的冲击负荷,降低了工艺稳定性,同时要求刀具的刚性要好,否则易折断。扭转振动钻削是刀具与工件不分离的一种断续切削方式,因此切削热和摩擦热都集中在刀刃附近。刀具耐用度下降,工件易产生热变形。我们在实验中发现由于各种工件的材料的切削性能不同,工艺参数也不相同;有时由于切屑的积压划伤孔的表面,严重的则使刀具断裂,又由于进给量小,使生产效率不高。在此种情况下,采用低频振动切削是一种有效的改善措施。     

低频扭转振动钻削参数选择

介绍了低频扭转振动的实验装置，分析了切屑的大小与工艺参数的关系，通过钻削加工实验，得以证明，选用较小的进给量，中等切削速度，大振幅，有利于小深孔钻削加工的断屑和排屑，从而保证和提高了小深孔钻削加工的质量，有利于低频扭转振动工艺得到更广泛的应用。     

机械式低频振动钻削技术的研究进展

普通的钻削加工已不能满足大量难加工材料的加工要求,振动钻削加工技术在该背景下应运而生。机械式低频振动钻削技术是振动钻削技术的分支,经过各国专家学者的试验论证,相比普通钻削,其孔加工精度明显提升,振动钻削加工技术必将成为今后研究的重点方向。文章概述了振动钻削加工技术的基本原理、特点及研究现状,总结了当前研究中存在的主要问题,并对其今后的发展做了展望。     

枪钻低频振动钻削振动问题的研究

概述了枪钻低频振动钻削的加工原理,介绍了国内外的研究和发展状况,指出了该项技术研究所存在的问题,并对今后的研究方向作了展望。     

变进给振动钻削降低出口毛刺的研究

论述了振动钻削削减毛刺的机理及变振动钻削削减出口毛刺的工艺效果。     

轴向振动钻削对进给方向毛刺形成的影响

基于轴向振动辅助钻削原理,探讨了振动钻削对切出进给方向毛刺的影响。结果表明:由于施加轴向振动的作用,钻削加工中出现了脉冲和变厚钻削的过程,改善了钻削过程中的切屑的断屑条件,降低了轴向钻削力,从而减小了切削层材料的塑性变形,抑制了切出进给方向毛刺。     

低频机械式深孔振动钻削装置的设计与应用

介绍了一种新型的用于小直径深孔钻削的振动装置的结构、特点及应用效果。     

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°。     

轴向超声振动钻削的钻削力和切屑形态研究

建立了钻削加工仿真模型,并采用麻花钻对钛合金进行振动钻削试验。利用ABAQUS软件进行轴向超声振动钻削仿真,试验验证和对比分析了轴向超声振动钻削在不同加工参数下的切屑形态和钻削力。仿真与试验结果表明:随着进给量和振幅增加,钻削力增大,但进给量对钻削力的影响大于振幅;无论是进给量还是振幅的改变,对切屑形态均有影响。     

低频振动钻削精密深孔实验分析及振动装置的研制

根据低频振动钻削精密深孔实验进行分析,研制了一种新型复合振动装置,可作为机床附件使用。     

扭转振动骨钻切削参数与钻削力的试验研究

在骨科矫形固定手术的骨钻孔过程中会产生大量切削热,一旦温度超过47℃可导致不可逆转的骨坏死,从而影响骨愈合。同时手术钻削效果对于提高手术质量,减轻病人出血至关重要。应用低频振动骨钻,测定了主轴转速、进给速度和激振频率对钻孔力学参数、钻孔温度以及表面加工和质量的影响关系。实验表明:随着激振频率的增加,轴向力、扭矩和温度都逐渐减小,引入低频振动,可以在较小切削力下高效地钻孔,从而有效降低钻孔温度,获得较好表面质量。     

轴向振动钻削提高钻孔定位精度研究

分析了轴向振动钻削条件下系统的振动响应,发现振动钻削具有明显的减振效果,并在自行研制的振动车床上进行对比实验,发现入钻定位精度随振幅、频率的增大而增大.     

轴向振动钻削切削力的分析

振动切削是近年来发展起来的一种新型加工技术。文中对振动钻削的特点进行了综述，并引用了超低频振动钻削这一概念，对轴向振动钻孔切削力进行了系统研究，给出了瞬时进给量和瞬时切削力的理论表达式，并对影响切削力的切削速度、振动频率、振幅、进给量和频转比等各参数进行了分析，得出进给量、振幅和频转比对切削力的影响也很大，而切削速度和振动频率对切削力的影响就较小。     

低频振动钻削钛合金板的非线性分析与应用

钛合金具有比强度高、比刚度高且塑性强等优异特性,这些特点为高精度的制孔作业带来了很大挑战.针对此问题,搭建了振动钻孔试验台,通过对钛合金的振动钻孔动力学试验发现该系统具有明显的硬弹簧特性的非线性振动特征;通过动力学建模与实验参数估计获得了该系统的关键动力学参数和动力学模型;对该动力学模型进行了近共振情况下的非线性平均分...     

低频振动钻削工程陶瓷孔壁粗糙度试验研究

Al₂O₃陶瓷是一种典型硬脆材料,采用普通钻削制孔方法很难保证良好的表面质量,而低频振动钻削可显著改善加工效果。将轴向振动应用于工程陶瓷钻削,运用单因素试验法,设计传统钻削(TD)与低频振动钻削(LFVD)的对比试验,以加工后孔壁粗糙度值作为评价加工质量的指标,对低频振动钻削和传统钻削对钻削质量的影响规律进行了研究;并进一步探究了低频振动钻削的振幅、进给速度、主轴转速对钻削质量影响的规律。结果表明：相比于传统钻削加工,低频振动钻削加工能够提高钻削质量;孔壁粗糙度随低频振动钻削加工振幅、主轴转速的提高而减小,随进给速度的提高而增大;传统钻削的主轴转速和进给速度对孔壁粗糙度的影响与低频振动钻削的规律相似。     

基于有限元分析的皮质骨钻削力的研究

基于ABAQUS,通过选择合理的切屑分离准则、网格划分技术和网格划分算法,设置合理的边界条件和单元类型等,建立了普通麻花钻钻削皮质骨的有限元仿真模型。通过中心复合试验,研究了钻削力与钻头直径、转速和进给速度的关系。仿真结果表明:在一定范围内,随着钻头直径和进给速度的增大,钻削力增大;随着转速的增加,钻削力减小。本研究为临床骨钻削手术提供理论指导,并且对优化刀具结构、确定合理的切削用量、降低加工成本具有现实意义。     

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。