用高转速微电极电解钻削深小孔

针对难切削材料的深小孔加工,提出一种有效排屑、迅速补充电解液的新工艺——高转速微螺旋电极电解钻削加工工艺,并对该工艺进行了机理分析与试验研究。研究了电极转速、电压、脉冲频率、进给速度等工艺参数对深小孔电解钻削加工精度和稳定性的影响,提出合理匹配上述参数可在较高加工效率下获得高的加工精度和加工稳定性。基于硬质合金微螺旋电极用自行研制的高精度微细电解系统成功地在高温镍基合金GH4169上加工出了一组孔径小于0.5mm、深径比大于10、形貌较好,锥度较小,侧壁陡直,进出口边缘锐利的深小孔。试验结果表明,高速电解钻削加工工艺在深小孔加工方面很有潜力。     

深小孔超声轴向振动钻削装置设计与研究

基于振动钻削机理,针对深小孔振动钻削设计了一套超声轴向振动钻削装置,利用有限元方法对变幅杆动力学特性进行了仿真分析,并在设计研制的超声轴向振动装置上进行了深小孔振动钻削与普通钻削对比试验。试验结果表明设计的试验装置满足深小孔轴向振动钻削加工要求,且振动钻削加工深小孔具有较小上下孔径差和表面粗糙度值,与普通钻削相比能够获得更好的加工质量和工艺效果。     

基于CAE仿真的深孔加工参数优化

随着高端装备制造领域对深孔加工需求越来越多,深孔加工在难加工材料上的需求与精度要求大幅提高,现有研究难以满足加工精度与加工工艺评价需求.本文提出基于CAE仿真的深孔加工工艺优化方法,建立累积偏移量积分模型作为直线度评定仿真方法,并通过实验数据验证模型计算结果的准确性.以φ38.1 mm、深1 050 mm的枪钻加工为例,建立钻削计算模型,得到钻削参数和刀具参数对钻削力、钻削温度的影响规律,进一步通过累积偏移量积分模型,得到不同钻削方案下的直线度.通过多目标优化模型得到较优的加工工艺参数:转速720 r/min、进给量0.03 mm/r、分三段钻削、4个支撑环均布、外角27°、内角20°.文中的研究工作为深孔加工工艺参数优化提供方法,对提高深孔加工质量具有重要意义.     

多孔网栅钨膜片精密钻削和检测技术研究

针对零件的材料特性和结构特点,开展精密群小孔数控钻削和检测工艺实验,研究影响小孔加工精度和效率的主要因素,研究微小群孔精密高效的检测方法.通过研究,采用Visual Basic6.0开发了多孔网栅钨膜片交互式孔位自动编程系统,采用热装式夹持系统和数控钻削技术加工多孔网栅钨膜片,并采用超声波清除毛刺,单孔加工时间约2s,单只钻头能加工1000多个孔,小孔加工精度和效率均满足要求;采用影像仪检测技术,能够满足多孔网栅钨膜片小孔检测的精度和效率要求.     

微细孔超声振动钻削加工方法研究

为解决采用0.5mm直柄麻花钻钻削加工高压共轨喷油器控制阀微细孔时由于微细钻头刚性差,在钻削过程中易出现偏摆和断裂现象,导致控制阀微细孔加工精度难以保证和控制的问题,应用有限元分析的方法以及超声振动原理,开展超声振动钻削过程中钻削刃运动轨迹分析及轴向振动钻削过程的分析研究。通过0.5mm微细孔超声振动辅助钻削的仿真实验研究分析与验证,选取确定适合超声振动切削参数的超声振动钻削工艺方法,可以满足高压共轨喷油器控制阀微细孔尺寸加工精度高的要求。     

高精度微孔镗削加工工艺的优化研究

为解决使用微细切削技术加工微小型孔时存在的钻削孔表面质量差、孔轴线偏斜等问题,将镗削加工方法应用到微小型孔的加工中。通过选取合适的镗削工艺参数,定性地建立了镗刀尺寸、进给速度、转速与表面质量、尺寸精度之间的关系,优化了镗削加工的工艺参数,极大地改善了微小型孔的表面质量与加工精度。在具有较高强度的3J33马氏体时效钢上对钻削出的Ф2.7 mm小孔进行了镗削加工试验,测量并分析了镗削孔表面粗糙度与尺寸数据。实验结果表明,微细孔镗削加工比钻削加工更能够保证零件的尺寸精度、形状精度,并得到更好的表面质量。     

超短脉冲电流微细电解加工技术研究

利用电化学腐蚀方法,在自制的电解加工机床上连续实现微细工具电极的制作和工件的加工,通过试验研究了超短脉冲的电压幅值和脉冲宽度对侧面加工间隙的影响。结果表明,减小脉冲宽度,降低加工电压,可以提高微细电解加工的精度。利用优化的加工参数,进行了微小孔加工、微细直写加工以及成形电极微细加工的实验。     

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。     

微细孔电解加工控制方法及试验研究

基于微细电解加工的特点，介绍了一种微细电解加工系统。该系统能够将加工间隙控制到几微米到几十微米的范围内。根据电解加工以离子形式对材料去除的特性，进行微细电极、微细群电极的制备研究，并将其用于微细孔、群孔的加工中。试验分析了各工艺参数如电压、溶液浓度、加工间隙、进给速度等对微细孔电解加工精度的影响。结果表明，微细电解加工的侧面间隙随着加工电压的降低、溶液浓度的减小、脉宽变窄和初始加工间隙的减小而减小，改善了加工的定域性，加工精度得到提高。     

微细深孔加工研究进展及关键技术分析

随着科学技术的进步和工业生产的发展,包括圆形孔和异形孔在内的微细深孔的应用日趋广泛.对微细深孔加工的研究进展进行了综述,主要包括微细钻削、激光加工、电解加工、超声加工、电火花加工及其复合加工等,对其中的一些方法特别是微细电火花加工的关键技术进行了分析.     

钻削镍基高温合金小孔的试验研究

为研究钻削镍基高温合金小孔加工参数对钻削力和转矩的影响,进行单因素和正交试验研究,运用极差分析法对试验数据进行分析处理,优化钻削镍基高温合金小孔的加工参数。通过试验数据进行多元回归分析,建立了钻削镍基高温合金小孔轴向力和转矩的经验公式。研究表明:适当提高钻头转速有利于减小钻削力和转矩。     

阳极振动辅助微细电解线切割技术

在微细电解线切割加工过程中,工具线电极与工件之间的加工间隙在微米量级,因此,电解加工产物的及时输运是微细电解线切割加工中极为关键的问题。提出在线电极进行轴向往复运动的同时叠加阳极低频微幅振动的方法,促进加工间隙内产物排出,提高加工精度与加工稳定性。探讨加工间隙内电解产物影响微细电解线切割加工精度的机理,研究线电极往复运动条件下阳极振动对加工间隙内产物排出效率的影响。试验结果表明提高阳极的振动频率和振动幅值可以改善微细电解线切割的加工精度和加工稳定性;阳极叠加振动较阳极无振动的切缝更宽、更均匀。采用优化参数加工出宽度4.28 μm的微缝、微槽以及方螺旋结构。     

基于Deform-3D的单刃内排屑刀具钻削仿真研究

针对某航空液压伺服阀芯的内孔难加工问题,设计了一款直径0.85mm的单刃内排屑深孔钻,并使用Deform-3D软件进行加工过程的仿真模拟,对不同工艺参数下的轴向力、扭矩和切削温度进行对比分析。仿真结果表明：转速为15000r/min时,进给量越大,加工时轴向力和扭矩越大;进给量为0.04mm/r时,转速对加工中的轴向力和扭矩影响较小;不同转速和进给量下,钻削温度在145℃～165℃之内。仿真结果可以为航空液压伺服阀芯的内孔加工工艺参数的选择提供一定参考。     

大长宽比微细槽的微细电解铣削实验研究

为了提高大长宽比微细槽电解加工的稳定性和加工精度,在304不锈钢薄板上进行了微细槽的电解铣削加工正交实验,并利用极差值法分析了加工电压、脉冲宽度和进给速度等对侧面加工间隙的影响程度大小,并得到工艺参数的优化组合,在此基础上进行了大长宽比微细槽的电解铣削加工。结果表明:在该工艺条件下,加工过程稳定,加工精度较好,可重复性较高。     

基于多工位的微细长槽电解加工的试验研究

针对如何提高微细长槽批量加工的成型精度和效率问题,将电解加工的技术应用到微细长槽的批量加工中.依据电解加工原理,以微细长槽加工的复制精度为评价指标,建立了微细长槽成型精度的模型分析,得出了影响成型精度的主要因素有：底面间隙、侧面间隙和间隙内流场均匀性,并以此为基础,分别进行了不同加工方式和阴极刀具进给速度的试验.研究结果表明,采用群电极倾斜并沿槽纵向移动的加工方式,以及在保证加工稳定的前提下通过提高阴极刀具的移动速度,可以提高微细长槽的成型精度和加工效率;该方法对于微细长槽的批量加工具有一定的指导意义.     

整体硬质合金枪钻在特深小孔钻削中的应用

本文分析了特深小孔及其钻削特点,对研制特深小孔钻床和钻头提出了一系列技术要求,并介绍了使用时的钻削参数,同时指出了钻削加工中应注意的几个技术问题。     

控制浅小孔电解加工深度的研究

小孔法测量近表面残余应力具有可靠性高、测量深度较大等优势,然而机械加工方法如钻削、铣削在加工小孔时易引入附加应力,影响近表面残余应力的测量精度与测量结果。由于电解加工具有加工过程无应力作用、加工材料适用性广等优点,采用电解加工方法加工小孔进行近表面残余应力测量具有显著优势。针对小孔法测量近表面残余应力对小孔加工深度的精确要求,以纯铁材料为研究对象探究了电解加工技术调控小孔加工深度的方法。通过实验研究了纯铁-电解液体系的电化学特性,优选了电解液成分及其配比。基于法拉第第一定律,采用恒电流电解加工方法,分析了不同加工时间下的电流效率,修正了电解加工小孔深度与电解加工持续时间之间的关系,实现了调控小孔加工深度的要求。     

深孔加工刀具的切削力和孔圆度试验研究

深孔加工是一种封闭状态下的加工方式,加工过程中会发生很多影响加工正常进行的问题。所以,深孔加工过程中存在切削力不稳定和孔的形状精度差等问题。为了研究枪钻加工工艺参数对切削力和孔圆度的影响。本文采用硬质合金枪钻作为深孔加工刀具,通过对深孔钻削的切削力和孔圆度的试验研究,得到了钻削工艺参数和切削力、孔圆度之间的关系,经过分析得出了影响加工孔圆度的原因。这一研究对深孔加工过程中工艺参数的选择具有十分重要的作用。     

管电极电解加工工艺过程稳定性研究

为提高管电极电解加工的稳定性,对管电极电解加工的极间流场进行建模仿真,分析底面流场分布与加工稳定性的关系。仿真所得到的底面压强分布变化规律表明,侧面间隙、底面间隙以及电解液流速均对底面流场分布有重大影响,从而影响管电极电解加工的过程稳定性。结合仿真分析,通过对影响加工稳定性的主要工艺参数,如绝缘层的涂覆厚度、工具进给速度、电解液供液压力进行优化,减少深小孔加工中火花、短路等现象的发生。采用优化的参数,利用群电极成功加工出深宽比为2的7×7小孔阵列,加工过程稳定,孔径均匀。     

振动钻削微小孔提高加工精度的研究

本文对轴向超声波振动和轴向电磁振动钻削微小孔时的加工精度进行了研究。结果表明,轴向振动钻削可明显提高微小孔加工的入钻定位精度、孔径尺寸精度和孔的圆度。