成果，其中些成果已逐步应用于加工领域。

低频振动切削技术目前已应用于孔加工包括钻扩铰锁攻丝等和外圆车削加工等领域，解决实际生产中诸如切屑处理改善切削加工性提高加工质量延长刀具寿命等问题，理论上也获得了许多发展。

振动钻削的机理振动切削是在普通切削过程中给刀具或工件人为地加上种有规律的可控的振动，从而形成在机理上不同于普通切削的切削方法振动切削按振动频率，可分为高频振动切削超声振动切削和低频振动切削实践证明，不论是高频还是低频振动切削，只要振动参数和切削用量选择得当，都能产生普通切削所无法比拟的切削效果，如改善难加工材料的可加工性，可靠地断屑排屑，显著减小切削力，降低切削温度，降低表面粗糙度，提高切削液的使用效果，从而大大地提高刀具的耐用度尤其在难加工材料和精密零件的加工中，振动切削已成为种不可忽视的加工方法用麻花钻进行振动切削时，振动形式有扭振主切削方向上的振动轴向振动进给方向上的振动和复合振动同时进行扭振和轴向振动。

般认为，当钻头进行扭振时，仅仅改变了切削速度，并没有形成切削厚度的变化，因而，从运动学上分析，在认为刀具是刚性的条件下，扭振并无断屑条件，对于复合振动中的扭振成分也是如此但是，由于扭振是在钻头外缘部分的主切削方向上的振动，能起到减小切削力的作用另方面，它所产生的圆周方向上的切削速度的波动，与进给运动合成，仍然形成了切削厚度的变化，也有利于断屑轴向振动对钻芯部分的切削刃而言，振动方向与切削方向致，使横刃部分的冲剪作用有规律地进行，从而使作用在横刃上的脉冲力发挥作用，这时，对钻头外缘附近的切削刃而言，就形成吃刀方向振动切削机理另方面，振动切削过程中，由于刀具与工件之间断续接触，使得切削温度降低，正应力减小，内摩擦向外摩擦转化，而且刀具的动态冲击力产生了高于静态剪应力的波前剪切应力，这些也是切削力降低，工件材料更容易被破坏的原因钻削工艺引入振动方式以后，由于受到振动切削力冲击等互相作用，加工表面的各种参数呈周期性变化，切屑不像麻花钻钻出来呈带状的切屑，而是片状颗粒状线性状等不同的形式。

切屑原理分析设由于施振系统的作用，刀头产生振动为式中为振幅，为振动频率设计选题到设计完成，罗教授给予了我耐心指导与细心关怀，有了罗教授耐心指导与细心关怀我才不会在设计的过程中迷失方向，失去前进动力。

罗教授有严肃的科学态度，严谨的治学精神和精益求精的工作作风，这些都是我所需要学习的，感谢罗教授给予了我这样个学习机会，谢谢，感谢与我并肩作战的舍友与同学们，感谢关心我支持我的朋友们，感谢学校领导老师们，感谢你们给予我的帮助与关怀感谢湖南工学院，谢谢，届毕业设计论文精密深孔加工扭振装置系部机械工程系学生姓名指导教师职称讲师专业机械设计制造及其自动化班级机本学号年月摘要振动钻削是振动切削的个分支，它与普通钻削的区别在于钻孔过程中通过振动装置使钻头与工件之间产生可控的相对运动。

振动方式主要有三种，即轴向振动振动方向与钻头轴线方向相同扭转振动振动方向与钻头旋转方向相同和复合振动轴向振动与扭转振动迭加。

其中，轴向振动易于实现，工艺效果良好，在振动钻削中占主导地位。

振动的激励方式主要有超声波振动机械振动液压振动和电磁振动。

其中，超声波振动的频率通常在以上，所以也称为高频振动钻削其它三种振动方式的频率般为几百赫兹，故称为低频振动钻削。

振动钻削改变了传统钻削的切削机理。

在振动钻削过程中，当主切削刃与工件不分离不分离型振动钻削时，切削速度切削方向等参数产生周期性变化当主切削刃与工件时切时离分离型振动钻削时，切削过程变成脉冲式的断续切削。

当振动参数振动频率和振幅进给量主轴转速等选择合理时，可明显提高钻入定位精度及孔的尺寸精度圆度和表面质量，减小出口毛刺，降低切削力和切削温度，延长钻头寿命。

振动钻削良好的工艺效果已引起国内外研究者的普遍关注。

关键词振动钻削电机带传动偏心轴主轴，目录绪论振动钻削技术的发展历史振动钻削的机理装置设计装置总体方案电机的选择带传动设计偏心轴及其附件设计主轴及其附件设计底板设计参考文献致谢附录绪论振动钻削技术的发展历史孔加工是金属切削加工中最常用的加工工艺。

据统计，孔加工的金属切除量约占切削加工总金属切除量的，钻头的产量约占刀具总产量的。

目前用于加工微小孔的工艺方法虽然较多，但应用最广泛生产实用性最强的仍是采用麻花钻钻削加工。

随着对孔加工质量和效率的要求不断提高，传统的钻削工艺已显示出极大的局限性，而近年来迅速发展的振动钻削工艺则日益显示出其独特的优势及广阔的应用前景。

振动钻削是振动切削的个分支，它与普通钻削的区别在于钻孔过程中通过振动装置使钻头与工件之间产生可控的相对运动。

振动方式主要有三种，即轴向振动振动方向与钻头轴线方向相同扭转振动振动方向与钻头旋转方向相同和复合振动轴向振动与扭转振动迭加。

其中，轴向振动易于实现，工艺效果良好，在振动钻削中占主导地位。

振动的激励方式主要有超声波振动机械振动液压振动和电磁振动。

其中，超声波振动的频率通常在以上，所以也称为高频振动钻削其它三种振动方式的频率般为几百赫兹，故称为低频振动钻削。

振动钻削改变了传统钻削的切削机理。

在振动钻削过程中，当主切削刃与工件不分离不分离型振动钻削时，切削速度切削方向等参数产生周期性变化当主切削刃与工件时切时离分离型振动钻削时，切削过程变成脉冲式的断续切削。

当振动参数振动频率和振幅进给量主轴转速等选择合理时，可明显提高钻入定位精度及孔的尺寸精度圆度和表面质量，减小出口毛刺，降低切削力和切装有销钉，当带轮带动该轴旋转时，销钉便以偏心轴中心线为中心作圆周运动，其运动轨迹的圆周半径即是偏心量，带轮的固定方法是轴肩加螺母，整个轴在两端装上轴承后安装在轴承座上。

偏心轴转速最高为，所以其制造精度要求较高。

偏心轴的结构图如下图偏心轴的结构图轴的强度校核偏心轴只受径向力，主要是皮带轮附加的压轴力，由于偏心轴转速较高，轴的微变形都会产生较显著的影响，因此需要校核轴的刚度，因为轴的两端用轴承支承，两轴承间的轴部分无载荷，因此只需计算皮带轮到其最近轴承上的部分轴的刚度。

该轴段可简化为下图图偏心轴简化图选取坐标系如图所示，任意横截面上的弯矩为由公式得挠曲线的微分方程为积分得在轴承端，转角和挠度均应等于零，即当时把边界条件代入公式，代入公式，得再将所得积分常数和代回和式，得转角方程和挠曲线方程分别为以截面的横坐标代入以上两式，得截面的转角和挠度分别为为负，表示截面的转角是顺时针的。

也为负，表示点的挠度下，令得查资料验证，刚度合格轴承的选用轴承的选取依据是轴承的载荷，包括大小，方向和性质轴承的转速轴承的调心性能轴承的安装和拆卸已知偏心轴只受径向力，主要是带轮附加的压轴力，该压轴力为，轴的转速最高为，偏心销钉绕轴心线旋转时以的频率与摆动杆碰撞，具有冲击性质。

由偏心轴的工作性质，并按轴承的选用原则，参考相关的资料后，决定选用深沟球轴承。

由相关资料，设轴承预期寿命已知载荷转速ε则所需轴承应具有的基本额定动载荷单位为可根据公式计算得出ε代入数据，算出由轴承内径，基本额定动载荷，转速参考相关标准后选用深沟球轴承标准摘自参照单位轴承代号尺寸尺寸尺寸额定动载荷额定静载荷极限转速脂润滑油润滑重该轴承尺寸如下图轴承尺寸标注表圆锥滚子轴承系列轴承型号外形尺寸轴承重量新代号老代号额定动载荷额定静载荷极限转速脂润滑油润滑轴承座轴承座结构图如下图轴承座结构图夹紧螺母夹紧螺母是与弹性夹头配合使用的，当螺母往轴轴向拧进时，螺母内的斜面与弹性夹头的外斜面紧紧贴合，同时螺母内斜面对弹性夹头外斜面施加作用力，螺母越往里拧，这个作用力越大，弹性夹头受这作用力影响，便发生弹性形变以夹紧中心孔内的钻头。

夹紧螺母的结构图如下图加紧螺母结构图轴承盖主轴两端都要外伸，因此两端的轴承盖都为透盖，使用毛毡圈作为密封件，具体介绍可参考偏心轴上的透盖。

摆杆摆杆为中间开有滑槽的的长条块，端通过键与主轴联接，另端通过滑槽与偏心轴上的槽销连接。

图摆杆底板设计电机，偏心轴和主轴最后都要用螺栓安装在底板上，这样便成为了个完整的装置。

电机，偏心轴和主轴之间有相互位置关系。

由于整个装置最终是通过底板与机床固定，这便要求安装时底板底面为平整面，所以，用螺栓将主轴轴承座，偏心轴轴承座和电机固定在底板时，宜采用底部锪孔，将螺栓头隐藏在底板内。

参考文献濮良贵纪名刚机械设计第七版高等教育出版社年刘鸿材料力学第三版高等教育出版社年马晓湘钟均祥画法几何及机械制图第二版华南理工大学出版社年上海电器科学研究所中小型电机产品样本机械工业出版社年王光斗王春福机床夹具设计手册上海科学技术出版社年杨黎明黄凯李恩至陈仕贤机械零件设计手册国防工业出版社年张耀宸机械加工工艺设计实用手册航空工业出版社年隈部淳郎精密加工振动切削基础与应用机械工业出版社年李祥林薛万夫张日升振动切削及其在机械加工中的应用北京科技出版社年姜大志孙俊兰振动切削技术与零件