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(毕设全套)钻削精密深孔扭振发生装置的设计(含CAD图纸) (毕设全套)钻削精密深孔扭振发生装置的设计(含CAD图纸)

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钻削精密深孔扭振发生装置的设计开题报告.doc 钻削精密深孔扭振发生装置的设计开题报告.doc

钻削精密深孔扭振发生装置的设计论文.doc 钻削精密深孔扭振发生装置的设计论文.doc

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钻削精密深孔扭振发生装置的设计摘要究者的普遍关注,自年日本宇都宫大学的隈部淳郎教授提出振动钻削理论以来,各国学者对振动钻削进行了大量理论研究及实验分析,取得了许多有价值的研究成果,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。


.振动钻削的国内外研究状况年代中期,在人们发现了振动钻削具有的些优良工艺效果之后,为寻求科学的支持,国内外些学者开始从理论上对振动钻削的机理与特性进行探索,至今多年来,主要对振动钻削的“钻头刚性化效果”理论动态角度理论振动断屑理论脉冲能量和应力集中理论等进行了分析研究。


隈部淳郎教授在他的著作精密加工振动切削基础与应用中,率先提出了超声波振动钻削的“钻头刚性化效果”理论。


在他构造的钻头动力学模型中,把钻头抽象为自由端具有集中等效质量相互垂直的两个方向向和向上的等效刚度为和等效阻尼系数为和的悬臂梁,并受到脉冲宽度为周期为两个垂直方向幅值分别为和的脉冲力作用使钻头产生横向位移和,从而构造出钻头在两个方向上的运动微分方程,并进行了求解和分析。


年开始,王立江教授和他的课题组对高频和低频振动钻削都进行了系统的研究。


他在研究中还提出了低频振动提高钻入定位精度的新观点,指出振动钻入时虽然由于种原因产生的横向力作用使钻头产生横向偏移,但由于振动的存在,使钻头迅速退回脱离工件,并在再次钻入前的段时间内受阻尼力的作用横向偏移迅速衰减,待衰减近平衡位置时再次钻入,故明显地提高了钻入定位精度,即具有“钻入偏移退回恢复重新钻入”的动力学特性。


这特性的发现无疑丰富了刚性化理论,推动了振动钻削理论研究的进程。


年刘华明教授在自制的超声波振动钻床上进行了实验研究,结果发现振动钻削使切削力下降表面质量和孔径精度提高,并进步探讨了钻头耐用度与进给量之间的关系!给出了两者的关系曲线。


年,杨兆军教授根据自己的实验经验,提出通过改变进给量来减少入钻位置误差的理论。


微孔钻削入钻时,钻头横刃连续刮削工件,由于工件表面的不平整钻头两切削刃的不对称等各种因素,钻尖受到横向力的作用而产生偏移,使钻头偏移钻入工件,而产生入钻定位误差。


振动钻削则改变了微孔钻削的入钻现象。


入钻时,钻头相对于工件做轴向振动,横刃作脉冲式旋转楔入工件,与工件表面时切时离。


楔入时,钻尖因横向力作用而产生偏移,设偏移量,但进入工件表面分离后,钻头将做以为初始位移激励的偏移衰减振动,其动力学模型可简化为单自由度振动系统。


通过计算和分析得出主切削刃全部钻入工件之前,楔入次数越多,修正次数就越多,入钻位置误差就越小的结论。


显然,减小钻头的进给量,就增加修正次数,但将降低加工效率。


若控制机床进给系统,在入钻阶段施以较小的进给量,而在钻削阶段再转变成正常的进给量,则在保证加工效率的前提下可减少微孔钻削的入钻定位误差。


出口毛刺是钻削加工中严重影响加工质量的难题,长期未能有效解决。


随着振动钻削实验研究的深入,学者们发现振动钻削可有效减小出口毛刺。


年,日本学者鞍古文保采用钻头每转振动次的频转比,在铝制工件上钻削的孔,结果出口毛刺高度由普通钻削时的下降到。


他指出,低频轴向振动钻削能缓解切屑阻塞,有利于排屑此外,由于钻头钻出工件的瞬间切削力并不增加,因此可减小出口毛刺。


年,足立胜重等人在相同实验条件下分别对铝和碳素结构钢工件进行了低频振动钻削实验,铝件和钢件的出口毛刺平均高度分别由普通钻削时的和.下降到.和.,说明轴向振动钻削对于减小塑性材料的出口毛刺效果更为明显。


年,王立江教授分析了零相位差低频振动钻削时出口处金属的残留特性和横刃的特殊机理,揭示了振动与毛刺的关联性,并通过实验证明在不锈钢和工业铝上钻削的孔时,若振动参数选择合理,甚至可实现无毛刺钻削。


年,.通过实验证实,超声波振动钻削也具有明显减小出口毛刺的作用。


年,王立江教授的课题组用.钻头钻削黄铜时发现,当加工参数选择合理时,出口毛刺可由普通钻削时的.下降到.,基本上实现了无毛刺钻削。


提高钻头寿命及对难加工材料的切削能力也是钻削加工中的重要课题。


年,.在碳素钢工件上低频振动钻削深孔,孔深,频转比为时,发现振动钻削可显著提高钻头寿命,并指出钻头轴向振动降低了切削温度,减轻了钻头烧伤,改善了排屑性能,因此可提高钻头寿命。


年,采用低频振动钻削加工属于难加工材

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