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。     

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。     

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.     

核电管板错齿BTA深孔加工的孔壁表面完整性研究

目的 提高核电管板错齿BTA深孔加工孔壁表面质量。方法 通过实验探究核电管板深孔加工孔壁表面粗糙度、显微硬度、残余应力随钻削进给量、钻削转速和钻削深度的变化规律,并揭示他们之间的内在影响机制。结果 随钻削进给量的增大,孔壁粗糙度增大,显微硬度先减小后增大,残余压应力先增大后减小;随钻削转速的增大,孔壁粗糙度减小,显微硬度和残余压应力均增大;随钻削深度的增大,孔壁粗糙度增大,显微硬度减小,残余压应力先减小后增大。结论 得出的BTA深孔加工孔壁表面完整性随钻削参数的变化规律,为精密深孔钻削工艺参数优化及加工孔质量控制提供了科学依据。     

深孔加工技术研究

深孔加工与普通孔的加工有所不同,其中有些孔的加工精度和表面质量要求较高,而且有的被加工材料的切削性能较差,加工更加的困难。通过简要阐述深孔钻削加工的特点,刀具的结构,并通过介绍在钻削加工过程出现的一些问题,提出了以下改进措施,从而改善了深孔加工中冷却、断屑、导向问题,提高了钻削的性能,降低了成本,提高了产品的精度。     

喷射钻流体系统分析

本文结合SPZ型深孔喷射钻具的研制与实验,着重分析了喷射效应在钻削过程中的应用,建立了流体系统的数学关系式,为深孔喷射钻的设计提供了必要的理论依据。     

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。     

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。     

钛合金小直径深孔的振动钻削研究

钛合金的小直径深孔的钻削是机械加工中的难题之一。采用低频轴向振动钻孔方法解决了这个难题。本文主要就钛合金小直径深孔的振动钻削的刀具设计、断屑排屑、加工质量等进行了研究。     

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.     

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。     

掏槽方式对光面爆破效果的影响研究

基于光面爆破施工方法,设计了甘肃北山坑探设施项目光面爆破的爆破参数。进而,着重研究了掌子面掏槽方式对光面爆破效果的影响。针对相同的地质条件、围岩及爆破耗材条件下,分别设计了直眼掏槽、单楔形掏槽、双楔形掏槽共计三种掏槽方式。进一步地实施了在不同掏槽方式下光面爆破的施工,获得了直眼掏槽方式更有利于爆破的硐室成型;而单楔形和双楔形掏槽更有利于岩石的破碎及岩渣抛掷。同时,需指出的是,钻爆施工涵盖多种不同的爆破参数,影响因素众多,此爆破试验获取的爆破数据仅仅是对不同掏槽方式的初步探索。研究可对后续工程开挖提供相应的试验数据与理论支撑,其对于深部地下工程的爆破开挖及高放废物的深地质处置,有一定的理论指导意义。     

振动切削机理的研究状况

主要对振动切削理论进行了分析和总结，从振动切削的特点入手得出了对振动切削机理研究的必要性，同时对已形成的振动切削机理的理论进行了总结，给出了振动切削机理的研究状况，并通过阅读大量的相关材料给出了今后振动切削机理的研究方向。     

深孔加工的负压外排屑探讨

分析小深孔钻削的加工方法．利用负压抽吸原理，改善外排屑状况，提高小深孔排屑的效率及降低表面粗糙度     

切顶卸压沿空留巷技术研究及应用

针对留设区段煤柱护巷引起的资源浪费、煤柱集中应力、采空区发火等问题,结合东荣三矿东八里部-500水平8~#煤层地质情况,进行切顶卸压沿空留巷无煤柱护巷技术研究。常规沿空留巷护巷时,护巷体(矸石墙、充填、木剁)常受采空区顶板的悬臂压力影响,导致巷道变形严重甚至顶板破坏。该研究在深孔爆破技术基础上,采用理论研究、切顶参数设计等方法,在工作面超前进行沿空巷道顶板的预先深孔爆破,实现人工切顶,降低了护巷体所承受的顶板压力,形成切顶卸压沿空留巷技术。该技术解决了东荣三矿生产接续紧张、沿空巷道顶板控制难题,提高了矿井资源回收率,对沿空留巷技术应用有着参考借鉴意义。     

基于ANSYS的深孔多孔件钻削加工刀具寿命分析

本文介绍了通过对典型产品的研究分析,不断地实验与实践获得了一些处理关键问题的方法。对于深、小、多孔件的现场加工效率低,通过试验手段比较浪费材料和时间。本文主要是利用Ansys10软件,来分析普通麻花钻的模态,热应力,静态结构,动态模型等,解决加工前切削参数的优化,提高加工效率,节约成本。     

依靠切痕信息提高机床动态特性的判别精度

用切削颤振的极限切削宽度来衡量机床的动态特性,会受到稳定性图上早垂状规律所产生的误差以及颤振阈限不准的误差等因素的影响,使判别精度下降。依靠切痕信息,既能准确地确定颤振阈限,又能对试验得到的极限切削宽度值作合理修正,从而大幅度提高机床动态特性的判别精度。     

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 .     

超声振动切削时硬质合金刀具磨损机理研究

根据硬质合金刀具片材料的结构相碳化钨和粘结相钴在机械性能方面的差异，探讨了超声振动削时刀具磨损的机理，分析表明，刀具磨损速率的大小与碳化钨晶粒度的大小密切相关，试验表明，只有在采用超细晶粒度的硬质合金刀片时，超声振动切削才能提高刀具寿命，而进一步提高其寿命的根本途径是采用浸润性能良好的低粘度矿物油作切削液。     

硬岩爆破掘进对直角拐弯后巷道围岩中质点振速衰减规律的研究

利用Instantel振动监测仪对直角拐弯硬岩巷道中深孔爆破过程中的振速监测结果,分析并得出了切合现场实际的爆破损伤影响范围的PPV公式,并通过数理统计方法,反算最大单段安全装药量,经工程实践获得了较好的应用效果.