EA4T钢的深孔钻削加工切削参数优化

为合理选择EA4T材料在深孔加工中的切削参数,以改变EA4T空心车轴在深孔加工中加工难度高、生产效率低的问题,在深孔加工钻削力学模型的基础上,将约束函数和单优化目标函数与遗传算法相结合,建立合理的优化结构。充分考虑深孔钻削中切削形态和排屑的重要作用,引入切屑的断屑率CBR和切屑的容屑系数R,在试切实验基础上综合考虑加工要求、效率和成本等因素,对优化组合结果进行了评估和适当的修正,得到较为合理、但有较高实用价值的切削用量优化参数。     

枪钻几何角度的选用

枪钻采用外排屑方法,适用于钻削孔径φ30mm 以下的深孔。冷却液从钻杆内孔注入切削区,其切屑从钻杆上的 V 形排屑槽排出。由于钻杆的圆周部份与己加工的孔壁之间的间隙容易卡住细小的切屑,所以用枪钻钻削深孔时,要求切屑具有一定的长度(一般为30～60 mm)并卷成螺旋状,以保证加工质量和生产效率。实践表明,除了切削用量     

45钢深孔枪钻切削试验与切屑形态分析

切屑形态对枪钻深孔加工中孔成型精度影响极大,钻尖切屑易堵塞在V型排屑槽中或缠绕在钻头上,合理的断屑和排屑是保证加工顺利进行的前提。选用硬质合金枪钻对45钢进行深孔加工试验,采用单因素试验法研究切削速度和进给量对切屑形态的影响规律。试验表明:切削速度较低时,主要为带状切屑;切削速度较高时,主要为单元切屑;当切削速度保持不变时,随着进给量的增大,切屑的主要形状从长带状向单元切屑逐渐转变;当进给量保持不变时,随着切削速度的增大,切屑尺寸从大变小再变大。     

单管内排屑深孔钻排席问题若干解决方法

探讨了当前国内深孔加工排屑方面存在的问题,认为切屑形态在很大程度上影响着深孔加工的质量。基于此点,从改善切屑形态入手,介绍了振动钻削等几种目前较为流行的解决单管内排屑深孔钻排屑问题的方法。对这些方法的优缺点分别加以探讨,认为这几种方法在很大程度解决了深孔加工中存在的一些问题,但深孔加工成本高的问题依然存在,值得进一步研究。     

单管内排屑深孔钻排屑问题若干解决方法

探讨了当前国内深孔加工排屑方面存在的问题,认为切屑形态在很大程度上影响着深孔加工的质量。基于此点,从改善切屑形态入手,介绍了振动钻削等几种目前较为流行的解决单管内排屑深孔钻排屑问题的方法。对这些方法的优缺点分别加以探讨,认为这几种方法在很大程度解决了深孔加工中存在的一些问题,但深孔加工成本高的问题依然存在,值得进一步研究。     

基于深度学习的TC32钛合金BTA深孔钻削容屑系数和切屑形态研究

在钛合金深孔钻削过程中,由于其难加工性经常会存在刀具磨损严重、排屑困难和内孔表面质量差等问题。为了获得具有良好内孔表面质量和切屑形态的钛合金深孔类零件,以新型钛合金TC32为研究对象,在不同工艺参数下基于深度学习和BP神经网络进行了TC32钛合金的容屑系数预测和加工试验验证。研究结果表明：预测模型的决定系数R 2为0.921,拟合程度和精度较高,预测性能良好;当进给量为0.08 mm/r、主轴转速为435 r/min时容屑系数为5.6,切屑形态以C形屑和短带状屑为主,排屑顺畅且加工过程稳定。     

亚干式深孔钻削系统及其试验分析

将亚干式切削技术与深孔加工技术相结合,在BTA内排屑深孔加工系统的基础上,采用风冷雾化排屑系统代替BTA系统中的切削液排屑系统,形成亚干式深孔加工系统,从而实现风冷雾化切削液对刀具进行冷却润滑和排屑的功能,以减少切削液的使用及环境污染。并在不同的切削用量条件下对亚干式深孔加工与BTA深孔加工的切削力进行了对比试验及分析。试验证明该系统在合理的切削条件下切削力和排屑情况要比BTA系统具有优越性。     

高速小直径深孔钻削过程中的切屑形态分析

切屑形态能够直接影响到高速小直径深孔钻削的排屑效果,是孔加工质量好坏的决定性因素。通过实验研究了直径12 mm的3种不同刀片材质高速SIED深孔钻(YN05硬质合金刀片、TiN涂层刀片、陶瓷刀片)分别在不同的主轴转速和刀具进给量情况下切屑的形态和容屑系数K对排屑效果的影响。通过分析实验所得数据和研究实验过程所产生切屑的形态,得出切屑的容屑系数越小排屑效果越理想,其中C形屑、锥状屑为高速小直径深孔钻削过程中产生的最佳切屑形态。     

深孔加工新工具——抽吸钻

深孔加工效率低、质量差、劳动强度大,主要原因是排屑困难。钻头切削性能再好,排屑不好,还是无济于事。近半个世纪时间里,人们一直在想方设法改善或解决深孔加工中的排屑问题,枪钻和内排屑深孔钻是利用切削液的推力将切屑推出孔外,排屑能力强,但要求切削液压力高,密封复杂,需要专用设备。六十年代初,瑞典发明了喷吸钻,巧妙地利用了切削液高速流动时产生的真空效应将切屑吸出。切削液压力低,不必密封,不要求专用设     

可变切深、断屑式深孔加工

研究了深孔加工切屑形成机理及各种断、排屑方式。结果表明,程序控制、变切深进给的断排屑式深孔加工效果明显,加工精度也显著提高。     

小直径深孔振动钻削钻头的研究

分析了小直径深孔振动钻削对钻头的要求；设计了一种新型内排屑深孔钻头；分析了该钻头的结构和刃磨特点，进行了振动钻削试验。试验表明，合理匹配切削参数和振动参数，可实现断屑可靠且排屑顺畅，能钻出尺寸精度高、表面粗糙度参数值小、直线度较高的深孔。分析了用新型钻头进行振动钻削提高工艺效果的原因，表明该种钻头具有良好的工艺性能。     

旋转DF系统的多结构参数建模及结构设计

针对深孔加工中排屑难、效率低的问题,设计出一种具有刀具旋转功能的DF钻削系统。基于流体力学理论建立了深孔机床DF系统的多结构参数数学模型,揭示了主要结构参数对负压抽屑效果的影响规律,获取了最佳的参数组合。进一步地,对现有旋转DF系统进行了结构完善及参数优化。研究结果为深孔机床抽屑装置的优化设计提供了可借鉴的方法。     

亚干式内排屑深孔钻削系统试验与分析

结合亚干式切削和内排屑深孔钻削加工的特点,提出亚干式内排屑深孔加工系统的设计思路。结果表明,该系统具有良好的排屑及冷却效果。同时,通过与湿式(BTA)钻削加工的试验对比及分析,在合理的切削用量下,亚干式钻削的切削性能在排屑及冷却方面要优于湿式(BTA)钻削。     

亚干式深孔加工刀具技术

结合干式切削和深孔加工的特点,提出一种亚干式深孔加工解决方案,介绍了亚干式深孔加工系统以及深孔刀具的结构设计。通过切削试验,确定了适用的刀片材料,并对干、湿两种加工方式下刀具的切削性能进行了对比分析,设计了适用于亚干式深孔加工的切削刀具。     

BTA深孔钻削EA4T钢的屑形研究

通过深孔钻床加工同批次空心车轴试验,研究错齿BTA深孔钻在不同切削参数(切削速度、进给量、切削液流量及压力)下的切屑形态对排屑效果的影响。由试验可知:当切削速度为80m/min、刀具进给量为0.2mm/r、切削液压力达到2.8MPa、切削液流量控制在90L/min时,加工后所产生的C形屑是深孔钻削排屑过程中的理想屑形。     

基于轴向位置的振动钻削切削力计算

轴向振动钻削提高了难加工材料的加工性能,但是至今还没有一套成熟的理论体系,能系统说明振动过程机理,对切削力的公式也没有形成一致的观点和方法。本文通过对轴向振动钻削工艺参数分析的基础上,对实际钻削加工区段分两部分进行计算,并利用轴向位置方法,建立了一套可以针对不同材料加工要求的瞬时切削力与各参数的关系模型。     

MQL技术在内排屑深孔钻削加工中的应用

针对传统浇注式内排屑深孔钻削加工方法(BTA或DF)存在着切削液消耗量大、生产成本高、污染环境及危害操作者身体健康等问题,本文提出了将MQL技术(最小润滑技术)应用于内排屑深孔加工的方法(即亚干式深孔加工),并对MQL切削加工中切削液的作用与效果进行了分析。通过亚干式深孔钻削试验,确定出水溶性切削液具有良好的雾化效果,并且加工系统具有良好的冷却及排屑效果。针对刀具磨损较大等问题,提出了采用油液混合雾化以及低温冷风的方法,以提高刀具的润滑性和冷却效果。     

难加工材料枪钻加工技术研究

深孔加工是机械加工领域的重要分支,在钛合金、沉淀硬化不锈钢等难加工材料的深孔加工过程中,存在加工表面质量差、刀具崩刃、磨损严重和断屑排屑困难等问题。枪钻是深孔加工领域发展最早、应用范围最广的深孔加工刀具之一,其几何结构特殊,在深孔加工中具有加工质量好、效率高、直线度好等特点。本文介绍了枪钻的主要结构及受力情况,分析了枪钻的切削加工过程及其断屑条件,通过对切屑、切削力和切削温度的研究,得到了刀具、工艺参数以及切屑对加工质量和刀具磨损的影响规律。最后以两种典型的难加工材料为代表,分析了难加工材料深孔加工的特点。研究结果对难加工材料的枪钻深孔加工具有重要的指导意义。     

基于自适应控制的深小孔钻削工艺研究

深小孔钻削工艺因其加工的半封闭性存在排屑困难、冷却润滑不良、刀具刚性差、强度低等工艺问题。本文在加工系统中设置测力测扭传感器适时监控加工状态,基于自适应控制系统调整钻削进给量,通过改进钻头结构参数设计,合理控制钻削工艺方法及加工参数,显著改善了加工效果。钻削试验结果证明综合经济效益明显,对同类似工艺问题的解决具有一定借鉴作用。