改造机床深孔加工工艺参数选择实验研究

针对使用由型号SK360(C618k-3)的普通车床改造后的深孔钻床进行深孔加工时存在的油压不足、断屑难、排屑难的问题,分析了在加工中影响断屑及排屑的主要因素,从主轴转速、进给量、切削液油压等几个方面对采用枪钻在改装机床加工深孔的工艺参数进行研究。获得较优工艺参数,对生产实践具有一定指导意义。     

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。     

加工银铜合金枪钻切削参数优化

铜合金具有优良的延展性和韧性,钻削加工时产生的切屑很难折断,不易排出,对深孔加工来说是典型的难加工材料。国内某发动机有限公司零部件生产线采用枪钻加工银铜合金深孔,针对加工中出现的断屑困难问题,本文通过优化切削参数,解决了刀具加工中断屑排屑困难问题,并总结出切削参数与切屑形状的关系,为银铜合金深孔加工参数选择提供参考。。     

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。     

钻杆振动式深孔加工

超深孔钻孔正在国内外机械行业中不断探索、发展.提高深孔加工效率的关键是解决钻头断屑难题.我厂产品中有一根长轴,材料为38CrMoA1,中心有一φ32mm的冷却水孔,孔深达3m.对于这类切削性较差的深孔加工,钻头磨得再好,分屑槽开得再均匀,只要铁屑不是分段断下,在加工流程中就极易在回流中堵塞,使内腔油压过高而喷射开来,甚至钻头在孔中折断,使整个工件报废.     

基于Deform-3D的高速小深孔入钻性能分析

深孔加工工艺过程中,入钻阶段对加工质量影响极为显著,因此提出采用有限元分析软件Deform-3D对高速小深孔钻削过程进行仿真,为目前高速电主轴应用于小深孔加工提供依据。应用该软件进行3D仿真:通过深孔钻与工件的三维模型建立与导入,设定经验参数,进行力学性能及断屑的仿真分析,并与钻削经验公式做量化比较。结果表明,这种有限元仿真方法可为高速小深孔钻削提供高效加工参数,同时为高速电主轴应用于小深孔加工提供理论依据。     

超深孔钻削的数控编程

介绍了超深孔加工的工艺方法。按一定长度断屑,并采用三级排屑,排屑程序的设计方法。提高了钻孔效率并且防止折断钻头。     

基于简化力学模型的小孔径活塞筒深孔钻削加工

1Cr18Ni9Ti不锈钢在深孔钻削中面临排屑难、切削力大和刀具易磨损等挑战,然而其在航空航天、船舶、汽车、核工业等军用和民用领域的广泛应用使其备受关注。尤其在小孔径活塞筒的加工中,由于对密封性的高要求和深孔零件自身的特殊性,其加工质量直接关系到使用性能。为解决这一难题,深入研究了1Cr18Ni9Ti不锈钢的深孔钻削工艺。通过分析BTA钻头在深孔钻削过程中的受力情况,建立了相应的钻削力数学模型。同时分析了不同工艺参数组合对钻削力和切屑形态的影响规律,结论是加工过程中的主要影响因素是进给量,切削速度的影响较小。最终确定了一组优化的工艺参数。应用该组参数后,成功实现了排屑顺畅的C型屑产出,显著减小了切削力和切削热,有效缓解了刀具磨损问题。本研究为类似难加工材料的钻削工艺参数选择提供了参考依据。对于提高1Cr18Ni9Ti不锈钢深孔钻削的加工效率和质量,进而提升相关零部件的使用性能具有重要的理论和实际意义。     

深孔加工工具系统研究现状及趋势分析

深孔加工具有工作条件恶劣、切削热难传散、断排屑困难和工艺系统刚性差等特点,属于制造领域典型难题之一。针对核电管板深孔加工的特点,提出开发高效和可靠的深孔加工刀具系统的必要性。阐述了目前常用的四种深孔加工刀具系统—枪钻系统、BTA系统、双管喷吸系统和DF系统的工作原理、特点及其应用范围。讨论了深孔加工刀具的种类以及国内外研究现状,提出深孔加工刀具系统新的研究展望。     

深孔加工振动断屑装置设计

针对深孔加工过程中切屑形态不稳定所形成的排屑不畅问题,基于振动钻削理论,设计振动断屑装置,有效控制切削形态,保证顺利排屑。通过给刀具施加轴向周期振动,振动断屑装置可实现变切厚钻削和钻头轴向振动,使切屑易断,并在一定程度上提高了表面加工质量。通过实验探究了切屑形态与切削参数的关系,分析了振动断屑装置的最佳工作参数。     

基于DEFORM-3D的深孔枪钻切屑成形机理分析

切屑形态对枪钻深孔加工中孔成型精度影响较大,利用DEFORM-3D有限元仿真软件模拟深孔加工中切屑的形成过程、形态和断屑方式,准确复现切屑的形成过程及形态,并计算切屑的曲率与厚度。模拟分析与记录轴向力、扭矩和切削过程温度等参数,揭示出力与扭矩的全过程变化规律,分析得出切削刃温度最高区域、相邻区域的温度分布规律,为切削过程工艺参数的控制提供理论依据。试验与仿真数据对比分析表明,采用有限元分析方法可为枪钻深孔切削过程工艺参数选取和优化提供基本可信的依据,并有效缩减切削试验次数。     

CFRP/Al叠层材料分层变参数制孔工艺研究

CFRP/Al叠层材料各组分的材料力学性能迥异,采用传统的基于单组分材料制孔加工方法极易出现孔口孔径超大、孔口毛刺、孔壁表面损伤等加工缺陷。因此在深孔啄钻加工工艺的基础上,提出一种分层变参数的加工工艺,并与两种啄钻方案进行实验对比研究,从切削断屑效果、制孔质量两个维度分析可得：分层变参数的加工工艺对控制切屑形态和抑制制孔缺陷具有一定优势。     

基于BP神经网络的深孔切屑形态预测模型

针对内排屑深孔加工系统排屑难、效率低的问题,建立了切屑形态预测模型,确保深孔加工的顺利排屑和加工过程的顺利进行。通过对切屑形态进行整理和分类,利用十进制编码将其转化为数据结构。首次利用BP神经网络系统,对45#钢、灰铸铁两类加工材料建立切屑形态预测模型。应用效果表明,该模型可根据深孔加工的切削用量和冷却液参数对切屑形态进行基本预测,为切削用量的合理选择及优化提供理论依据。该模型的建立对提高深孔加工效率和降低加工成本有很高的实用价值。     

机械式轴向深孔振动钻削系统的设计

深孔的钻削加工过程中,经常生成带状切屑,堵塞在孔内,对加工质量产生影响,特别是经常发生卡钻或断钻事故。如在钻削过程中,对切屑进行周期性断屑,并与负压抽屑装置配合使用,解决了深孔加工过程中断屑排屑困难的问题。设计一种机械式深孔振动钻削装置,对深孔进行振动钻削,可通过改变电机的转速调整其钻削频率,改变滑块的位置可调整振幅,显著特点是结构简单,振幅与频率调整方便,提高深孔的加工质量。     

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。     

深孔振动钻削的断屑条件研究

本文通过建立深孔振动钻削的数学模型,在振动钻削相邻两转间的断屑条件的基础上推导出更为一般的断屑条件式,为振动钻削断屑过程的参数匹配提供了理论依据,并得到了振动钻削加工试验的证明。     

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。     

孔加工中负压排屑、断屑的分析

通过对孔加工中负压排屑、断屑的理论分析,确定了有关结构、参数之间的关系,同时提出了负压断屑及强力负压孔加工等新概念,为设计的合理化提供了理论基础。     

Ti6Al4V钛合金枪钻加工轴线直线度误差试验研究

针对某大型飞机轴类零件深孔加工粗糙度差、轴线偏差和切屑不易控制等问题,进行了Ti6Al4V钛合金枪钻加工试验,测试了枪钻加工深孔的轴线偏差、孔径误差和加工表面完整性,并分析了产生偏差的主要原因。从而优化了Ti6Al4V钛合金枪钻加工工艺参数,得到了Ti6Al4V钛合金17深孔枪钻加工最佳工艺参数,最终实现了860mm深孔的枪钻加工,使得最终综合误差控制在0.2mm以内,表面粗糙度Ra小于1.6μm。     

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。