深孔加工技术及其应用

评述了五种深孔加工系统——麻花钻系统、枪钻系统、BTA系统、喷吸钻系统、DF钻系统的特点与应用,以及振动切削技术在深孔加工中的应用。     

15-5PH不锈钢深孔枪钻加工切屑成形的机理分析

深孔枪钻加工过程中,被加工孔直径小、孔深长,切屑形貌是影响其加工质量的一个重要因素,并且切屑的成形机理和与工艺参数之间的关系也一直是深孔加工研究的难点。本研究以15-5PH不锈钢为研究对象,通过对切屑的流动过程分析,研究枪钻加工螺旋形切屑成形的过程和影响因素。借助扫描电镜检测切屑断面不同点的形貌,研究15-5PH不锈钢枪钻加工切屑的断裂机理。通过改变切削速度、进给量和油压的试验,分析了不同工艺参数下的切屑变形规律。借助ANSYS-FLUENT仿真软件,分析不同油压枪钻前刀面刃口的流体压力和湍流动量,阐述了切屑变形与油压的影响关系。研究发现15-5PH不锈钢深孔枪钻加工切屑属于"准解理断裂",切屑形貌与枪钻工艺参数选择密切关联;本研究的结果对15-5PH不锈钢深孔枪钻加工工艺参数和冷却液油压的优化选择具有指导意义和参考价值。     

枪钻几何结构参数对钻削力影响规律的研究

枪钻钻头自身独特的复杂结构使深孔钻削的过程变得较为复杂。钻头几何结构参数设计的不合理会引起钻削力较大,导致温度升高、刀具磨损严重和降低孔加工质量等一系列问题。本文通过对钻头静力学分析,借助群钻钻削力的计算方法,将刀具内、外刃分解为微切削单元进行分析进而建立枪钻钻头的力学模型。通过数值仿真研究枪钻钻头几何结构参数的改变对钻削力变化的影响规律,从而进一步优化相关参数并通过实验验证。试验结果表明,钻削力的变化与仿真分析的规律相吻合,进而为枪钻几何结构的优化设计提供了依据。     

枪钻几何结构参数对钻削力的影响规律

枪钻钻头自身独特的复杂结构使深孔钻削的过程变得较为复杂。钻头几何结构参数设计得不合理会引起钻削力较大,导致温度升高、刀具磨损严重和降低孔加工质量等一系列问题。通过对钻头静力学分析,借助群钻钻削力的计算方法,将刀具内、外刃分解为微切削单元进行分析进而建立枪钻钻头的力学模型。通过数值仿真研究枪钻钻头几何结构参数的改变对钻削力变化的影响规律,从而进一步优化相关参数并通过实验验证。试验结果表明钻削力的变化与仿真分析的规律相吻合,进而为枪钻几何结构的优化设计提供了依据。     

基于三导向条结构的枪钻深孔加工动力学分析及圆度误差优化

为了改善深孔加工的圆度形貌,依据枪钻深孔结构与加工中的实际受力情况,结合导向块对提高孔加工圆度形貌所起到的作用,设计出具有三个导向块的优化结构。在保证计算精度的前提下,通过有限元分析法及力学模型的特征矩阵推算出深孔加工过程中出现圆度误差的数学表达,并通过数值仿真分析与实验研究,对比分析了两导向块结构和三导向块结构枪钻在相同的加工条件下圆度误差形成的情况。计算结果表明,三导向块结构的枪钻加工孔的圆度误差更小。可见,三导向块结构可以有效降低圆度形貌变形的出现,提高加工质量。     

枪钻系统DF钻系统振动切削深孔加工技术通过部级技术鉴定

由陕西机械学院西安深孔加工技术研究中心承担的国家“七五”期间重点科技攻关项目——枪钻系统、DF钻系统振动切削深孔加工技术,于1990年6月通过机电部科技司、机床工具所组织的部级鉴定。本项目是结合我国当前容量最大的60万千瓦汽轮机生产中难加工材料小直径精密深孔加工进行的。课题组经过近五年的努力,在全面的理论分析与试验研究的基础上,形成了两种新型深孔加工系统——振动切削枪钻系统和DF钻系统,并经生产验证,均已达到实用化程度,技术先进,性能可靠。     

空压机连杆两螺栓孔的深加工

连杆是空压机重要构件之一,其在工作过程中承受着急剧变化的动载荷,这一动载荷又传递到连杆体和连杆盖的两个连接螺栓及螺母上。因此,除了对螺栓和螺母提出较高的技术要求外,对安装这两个动力螺栓的孔也提出了较高的要求。某厂生产的2V—6/8型空压机连杆螺栓孔长径比为6∶1,属小深孔,加工时存在着导向、排屑、冷却及润滑等问题。传统工艺采用钻→扩→铰的工艺路线,并从刀具和工装上下功夫以达到设计精度要求。本文通过生产实践较详细地介绍了用振动枪钻加工深孔时的机床改装、枪钻结构特点及振动钻削的机理。     

枪钻加工的排屑故障及处理对策

枪钻深孔钻削中的排屑问题是目前仍存在的一个技术难题,为防止切屑堵塞,造成钻头折断,降低产品制造成本,分析了排屑故障产生的原因,研究表明及时修磨磨损的切削刃,保持刀具各表面良好的表面质量,保证钻套与工件的良好配合,防止钻削过程中的震动,以及选择良好的深孔零件材质,合理的切削液供油压力及流速,合理改变切削刃的形状和几何参数,可有效保证枪钻在深孔加工中排屑通畅.     

和田玉机械式振动深孔钻削系统设计

基于和田玉材料高硬度、高韧性的特点,设计一种外排屑机械振动式深孔钻削系统,完成了加工系统主要部件钻头、振动系统等的设计与仿真。研究了枪钻低频振动方式深孔振动钻削系统理论,为后期和田玉超声波深孔加工机理及其裂纹预防策略研究提供了一定理论支持。     

国内外钻削加工现状

介绍了当前国内外钻削加工的方法、钻头材料、制造钻头的新工艺及一些新型的深孔加工钻头.     

微细刀具与微钻削关键技术

微小孔加工在小型化、集成化的制造领域得到越来越广泛的应用,人们对微小孔加工尤其是微钻削加工技术的研究逐步深入。对微钻削加工技术及微细刀具进行了综合的介绍,分别从微细钻削刀具、微钻削理论、切屑分析、刀具磨损等方面进行了论述,提出微钻削与常规尺度钻削的差异,并对微钻削技术的发展前景进行展望。     

钻铣法在深孔加工中的应用

钻铣法-铣刀安装在钻头上,深孔加工切削时,铣刀自转从而解决了零切削区的问题,是深孔加工工艺的一次飞跃.在不同范围传统的深孔加工中经常使用到的方法:BTA深孔钻、机械夹固硬质合金钻头、单刃深孔钻、接柄麻花钻等都不能从根本上解决零切削区的问题.直到钻铣法的出现这一问题才得到解决,并在目前的深孔加工中得到了广泛的使用和推广.     

玻璃纤维增强树脂基复合材料厚板钻削试验研究

使用HSS及硬质合金钻头钻削加工GFRP厚板,并利用正交试验分析方法,采用不同的钻削参数对高强玻璃纤维复合材料厚板进行钻削实验,得出了适宜的切削参数.最后,利用正交回归原理建立了轴向力经验公式,预测轴向力随切削参数的变化趋势.     

对开式型腔模在枪钻刀头毛坯压型中的应用

通过介绍对开式型腔模的结构及毛坯压制过程,提出了一种枪钻刀头毛坯一次压制成型新技术,解决了传统压制法浪费大、效率低,产品质量不稳定的问题。     

低频振动钻削钛合金深小孔的试验研究

利用自行设计制造的激振装置和小直径内排屑深孔钻 ,成功地实现了对钛合金的轴向振动钻削加工 ,得到良好的加工效果 .在对振动钻削和普通钻削的加工过程和试验结果进行对比分析的基础上 ,得出结论 :振动钻削改变了钻削机理 ,改善了钻削条件 ,从而可明显地提高入钻定位精度 ,控制断屑过程 ,改善孔壁粗糙度和圆度 ,提高孔径尺寸精度 .振动钻削非常适宜于加工小直径深孔 .     

45钢表面渗硼在夹具导引元件中的应用

分析了45钢表面渗硼的工艺及性能,特别将渗硼钻套在工厂进行了使用试验.试验结果表明45钢钻套工作表面渗硼的磨损量随加工件数的变化曲线基本上遵循机械零件磨损的一般规律,在相同工况条件下,45钢渗硼钻套的耐磨性是T9淬硬钻套的5.37倍,大大延长了导引元件的使用寿命.图3,表1,参5.     

基于枪钻系统的数控车床应用分析

核反应堆堆内构件是核设备中最关键设备之一,此类构件需要承受高中子注量的辐照和冷却剂的腐蚀,且要在高温、负载工况下保持足够的强度.针对武汉某用户核反应堆堆内构件上支撑柱、堆芯支撑柱、堆芯二次支撑柱及下部导向组件焊后加工深孔的问题,长沙金岭机床有限责任公司生产的CKD6183×3000数控车床上引入了枪钻系统,解决了此类组件焊后加工深孔问题,不仅满足了用户提出的精度要求,而且降低了操作者劳动强度,提高了生产效率,成功实现了高速、高精度、高效率加工深孔,摸索出了在此类组件焊后加工深孔的另一种新方法.     

新型硬质合金麻花钻切削性能的试验研究

本文简要介绍了新型硬质合金麻花钴的结构特点,对新型硬质合金麻花钴钻削时的轴向力、切削变形、加工效率、孔的加工精度和表面粗糙度、断屑性能等进行了试验,并与普通麻花钻进行了比较.试验结果表明,新型硬质合金麻花钴的切削性能明显优于普通麻花钻,是一种性能优秀的新钻型.     

奥氏体不锈钢小孔钻削有限元

基于切削加工的热- 弹塑性有限元方程并在一定假设的条件下,建立了金属小孔钻削加工的热力耦合有限元模型.分析、研究了钻削力、扭拒及钻削温度随进给量的变化规律.同时采用ABAQUS 软件对难加工材料1Cr18Ni9Ti进行了钻削加工模拟,并分析、讨论了模拟结果.通过与试验数据比较,证明了所建立的有限元模型的正确性.     

新型硅橡胶枪提取痕迹方法研究

目的为了解决犯罪现场立体痕迹和粗糙物面指纹提取不便的问题,介绍利用硅橡胶枪提取痕迹的方法.方法在研究了国内外相关方法的基础上,研究出一种新型硅橡胶配方和提取枪,用来提取指纹、足迹和工具痕迹,并对提取效果进行比较.结果经实验,新型硅橡胶枪可较好地提取犯罪现场的立体痕迹及粗糙物面指纹.结论使用硅胶枪提取犯罪现场的痕迹具有操作便利的优势,可以解决传统方法提取不到的痕迹,取代传统提取材料.