振动钻削

摘要： 在飞机部件装配过程中,CFRP/钛合金叠层结构的连接十分常见,而由于两种材料迥然不同的材料性能,导致制孔后存在孔径阶差,严重影响了CFRP/钛合金结构的疲劳强度。本文开展了低频轴向振动辅助钻削的正交实验,分析了低频振动辅助钻削工艺参数与切削力和切屑形态的关系以及工艺参数对CFRP/钛合金孔径阶差的影响。结果表明,由于低频振动辅助钻削刀具的周期性进给,钛合金切屑由连续长切屑变为扇形短屑,减少了对CFRP的扩孔效应,钻削区域切削热降低,平均轴向力降低;另外,振幅和进给量对孔径阶差的影响较为显著,而主轴转速的影响较小,且孔径阶差随着振幅的增大先减小后增大,随着进给量的增大而增大。通过试验验证和分析,确定面向孔径控制的最优工艺参数组合方案:主轴转速为600 r/min、进给量为0.02 mm/r、振幅为150μm。

摘要： 针对机械特种加工振动钻削过程的工艺选择对加工效率及表面质量的影响等问题,基于有限元分析软件Deform-3D模拟振动钻削P20模具钢的加工过程.通过单因素试验法分析主轴转速、进给速度和振幅对于轴向力和转矩的影响,并与普通钻削加工进行对比;通过正交试验法验证了钻削参数对轴向力和转矩的影响规律.研究表明:振动钻削相比普通钻削可以降低轴向力和转矩,具有更好的钻削工艺特性.

摘要： 钛合金深小孔钻削过程具有切削温度高、排屑困难以及加T质量差等问题,利用振动钻削可以改善切削性能的特点,采用这一非传统加工方法进行钛合金深小孔的钻削实验研究.根据振动钻削的运动学特点建立数学模型,理论阐述了振动钻削具有提升加工精度与降低出口毛刺的优势.以10 mm厚TC4钛合金板为实验材料,选用直径2 mm的硬质合金钻头进行通孔钻削试验.结果表明:在同一参数下,振动钻削得到孔的加工精度高,内壁表面形貌较好,孔径差值降低了52.9％,粗糙度Ra值降低了37.5％,出口毛刺情况得到较大改善.此外,振幅的增加,可以提高孔的加工质量,而进给量则反之.

摘要： 在制备飞机蒙皮连接孔时,CFRP/Ti叠层材料物理性能差别较大,传统钻削容易导致孔径超差、内壁灼伤及出口撕裂等制孔缺陷,较长的切屑无法及时排出,使刀具磨损加剧。针对上述问题,对低频振动辅助钻削的运动学原理进行分析,了解提高制孔质量及断屑的机理。利用控制变量法进行试验,研究不同加工方式和不同加工参数对刀具磨损的影响,分析不同主轴转速、进给速度和振动对刀具磨损的影响规律及其原因,同时也分析不同加工方式对刀具寿命的影响。

摘要： 为了研究纵向超声振动钻削CFRP/钛合金叠层板的动态冲击效应,将钻头视为一端固定、一端自由的等直径弹性直杆,把刀具-工件系统简化为以超声振动为激励的基础振动系统,建立动力学模型,并通过钻削试验验证了模型的可靠性和实用性.研究结果表明,超声振动产生的动态冲击力幅值,取决于钻头的几何参数和悬伸长度、超声振动的振幅和频率,以及被加工材料的力学特性,与钻削用量(每转进给量和主轴转速)无关;动态冲击力幅值的大小与超声振动的振幅成线性关系,超声振动频率的影响较为微弱;动态冲击力幅值的大小与钻头直径近似为线性关系,与钻头的悬伸长度成非线性关系;超声振动的振幅增大,或钻头直径和悬伸长度增大,都会使动态冲击力幅值增加;加工中的实际动态冲击力的大小与被加工材料的弹性模量和刚性有关,弹性模量和刚性高时,实际动态冲击力也大.这种研究方法和结论对超声振动钻削冲击效应的定量分析和超声振动钻削技术的推广应用提供了参考.

摘要： 针对钻削加工时难以直接观察刀具磨损状态的问题,基于声发射采集系统设计了超声轴向振动钻削刀具磨损状态监测装置,并在7075铝板上进行超声振动钻削试验.分析刀具磨损状态对声发射信号RMS值的影响,并通过小波分解技术对比分析刀具在不同磨损状态下的声发射信号变化规律;根据声发射信号对刀具磨损状态进行实时监测.试验结果表明:声发射信号的RMS值与刀具的磨损程度呈正相关;通过小波分解可知,随着刀具磨损的增加,信号的能量逐渐由低频段向高频段转移,可以通过监测声发射信号RMS值与能量的变化实现刀具磨损状态的有效识别.

摘要： 采用DF系统钻削深孔时,断屑是影响钻削质量的关键要点与难点.文章将DF系统与振动钻削结合起来,通过对其断屑理论的研究,得出了DF系统振动钻削在有、无振幅损失时的完全几何断屑条件.基于Defrom-3 D软件对DF系统振动与传统钻削的切屑形态进行了数值仿真对比试验.并通过加工实验,验证分析了振动与传统钻削各自的断屑情况,探讨了振动钻削在使用不同参数时的钻削效果.结果表明:DF系统振动钻削比传统钻削断屑更为可靠,且选用不同参数可控制切屑的形态.

摘要： 低频振动辅助切削技术是基于传统切削给刀具加上有规律并可控的振动,从而达到减小切削力、提高加工精度和延长刀具寿命的目的。将低频振动辅助切削技术应用到CFRP/钛合金叠层材料制孔中,在孔径、孔壁粗糙度和入口质量等制孔质量方面与传统钻削进行对比试验研究。结果表明,振动钻削在制孔质量上具有明显的优势。

摘要： 本文介绍了超声振动钻削技术的特点、原理、分类;归纳总结了国内外主要专家学者取得的成果和进展;指出了现有研究和应用存在的问题并对未来发展趋势做以展望. 超声振动钻削技术可有效解决难加工材料制孔问题，发展前景广阔。目前，有关超声振动钻削技术研究还存在着不足，因此，针对加工实际，仍需进行更细致、有效的理论分析；超声振动系统有待完善以适应大载荷钻削要求，创新监控方法以实时监控加工状态下超声振幅；针对不同特性的材料，需要研究开发不同的超声振动钻削工艺；为满足生产需求，国内亟需开发用于实际生产的专用超声振动钻削装置。

摘要： 采用振动加工技术与深孔加工技术的结合的方法，对卧式深孔钻床进行了技术改造，使其实现振动钻削。改造后的深孔钻床.不仅能实现切屑的自主控制。而且加工稳定、质量好、效率高;相应技术改造方案有推广价值。

摘要： 振动钻削是建立在振动理论和切削理论等理论基础上的新型加工方法,与普通钻削的区别是在钻孔的过程中通过振动装置使钻头与工件之间产生可控的振动.本文评述了振动钻削的国内外研究状况,讨论了振动钻削研究的前沿问题和发展趋势,最后对振动钻削技术在印制板数控钻孔中的应用进行了展望.目前的研究成果表明,振动钻削在孔位精度、孔的表面粗糙等方面较普通钻削有明显的优势,具有在印制板机械钻孔中应用的潜力.

摘要： 轴向振动钻削工艺已被公认为是一种先进的钻削工艺,但由于种种原因,其推广应用并不理想,其中,振动钻削时各参数的合理调整是最棘手的问题之一.本文结合理论分析和实验,提出了一套针对不同材料加工时的一些要求,可以快速得到较合理振动钻削参数的方法.此方法无需进行复杂计算,易学、易懂、易用,为振动钻削工艺的推广应用奠定了基础.

摘要： 微孔在工艺上一直是较难的精密加工问题。该文采用超声波振动钻削方法，在几种典型材料上，对孔径Φ0.2～0.5mm的微孔进行钻削实验，分析研究了振动钻削的效果和机理。振动切削改变了传统的刀刃-工作相对运动关系，改善了切削条件。振动钻削的入钻过程和脉冲楔入，入钻容易，定位精度高。切削力小，切削温度低，断悄温度低，断悄效果好，排悄顺畅，钻头磨损慢，振动钻削过程稳定。孔的尺寸精茺和形状精度明显提高，孔表面粗糙度比普通钻孔降低2级左右，钻头寿命提高3～4倍。

摘要： 该文从断屑与切屑控制及钻削过程稳定性等方面工频轴向振动钻削技术进行了系统地研究，认为振动参数选取的适当与否会直接影响振动钻削的工艺效果。提出了选取振动参数的基本原则。

摘要： 在轴向振动钻削过程中,各切削参数的变化对钻头的工作角度会产生很大影响.由于刀具是断续切削的,所以首先求解切削的起终点,进而计算在切削时段内刀具的工作前后角,结合金属切削理论,分析加工参数的合理性,给出了振动钻削参数选择的指导.为进一步研究振动钻削机理及参数的合理选择开辟了新的途径.

摘要： 本发明公开一种基于切削液超声空化与刀具振动复合的微小孔钻削方法，能够针对微小孔钻削加工的特点，提高断屑排屑能力，降低钻削力和扭矩，提高孔的表面质量和尺寸形状精度，该发明可实现微小孔的精密钻削，其主要方法为将钻削刀具安装在钻削主轴上，利用钻削主轴的振动功能对钻削刀具施加轴向超声振动；将待加工零件放置于装有水基切削液的箱体内，使切削液漫过待加工零件，将超声振动装置的振动杆的一端安置于切削液中待加工零件的附近，通过超声波发生器对振动杆施加轴向超声振动，激发切削液的超声空化效应。通过钻削刀具的超声振动作用和切削液的超声空化效应实现微小深孔的精密钻削。

摘要： 本发明涉及一种用于制造具有内轮廓的管(104)的深孔钻削方法，该内轮廓具有沿管(104)的内侧螺旋地延伸的至少一个凹部，其中利用深孔钻削机(100)，使包括沿纵向轴线延伸的基体和布置在基体外圆周上的至少一个切削刃的工具(1)被拉动或推动通过管(104)的内部，同时使其围绕其纵向轴线转动，使得切削刃沿管(104)的内侧的螺旋切割线完成切割。

摘要： 一种用于BTA/STS或喷吸深孔钻削工具的钻头（100），包括能够绕旋转轴线（113）旋转的钻头主体（101），钻头主体（101）具有钻削侧面（160）和中空通道（107），其中在钻削侧面（160）上具有切屑收集开口（106），切削刀片（109）定位在钻削侧面（160）上，具有主切削刀刃（114）和副切削刀刃（115），其中副切削刀片布置在切削刀片的径向外侧，并且主切削刀刃（114）和副切削刀刃（115）形成切削刀尖（120）并限定面（108），面（108）与切屑收集开口（106）相邻地布置，以及支承块（110，111），其中第一支承块（111）布置在钻头主体（101）的避开面（108）的半圆上，并且第二支承块（110）布置为与切削刀尖（120）直径地相对。同时设置为，第一支承块（111）布置为以支承块角度（112）与切削刀尖（120）偏置，支承块角度（112）是沿着钻头（100）的圆周方向测量的。根据本发明，支承块角度（112）小于70度。

摘要： 本发明公开一种基于切削液超声空化与刀具振动复合的微小孔钻削方法，能够针对微小孔钻削加工的特点，提高断屑排屑能力，降低钻削力和扭矩，提高孔的表面质量和尺寸形状精度，该发明可实现微小孔的精密钻削，其主要方法为将钻削刀具安装在钻削主轴上，利用钻削主轴的振动功能对钻削刀具施加轴向超声振动；将待加工零件放置于装有水基切削液的箱体内，使切削液漫过待加工零件，将超声振动装置的振动杆的一端安置于切削液中待加工零件的附近，通过超声波发生器对振动杆施加轴向超声振动，激发切削液的超声空化效应。通过钻削刀具的超声振动作用和切削液的超声空化效应实现微小深孔的精密钻削。

摘要： 本发明涉及一种钻削机器和一种钻削方法，所述钻削方法包括用钻削机器在材料上钻削第一钻孔，方式如下：向钻削工具施加扭矩，用于以第一旋转速度将旋转施加到所述钻削工具；以及向所述钻削工具施加推力，用于以第一进给速度将所述钻削工具推进到所述材料中，其特征在于，在钻削所述第一钻孔时测量钻削参数，并且基于所述钻削参数来确定第二旋转速度和第二进给速度，然后以所述第二旋转速度并以所述第二进给速度钻削第二钻孔。

摘要： 本发明涉及一种用于制造具有内轮廓的管(104)的深孔钻削方法，该内轮廓具有沿管(104)的内侧螺旋地延伸的至少一个凹部，其中利用深孔钻削机(100)，使包括沿纵向轴线延伸的基体和布置在基体外圆周上的至少一个切削刃的工具(1)被拉动或推动通过管(104)的内部，同时使其围绕其纵向轴线转动，使得切削刃沿管(104)的内侧的螺旋切割线完成切割。

摘要： 本发明公开了一种基于振动钻削的骨科手术用钻骨装置，包括底板、直线导轨、滑块、上板、压电促动器、联接器、直流电机、电机安装座和驱动控制机构；所述直线导轨固定在底板上；所述滑块与直线导轨滑动连接；所述上板的尾部设有立板；所述压电促动器的尾部固定在上板的立板上；所述压电促动器的输出端通过联接器连接直流电机；所述直流电机通过电机安装座固定在上板的前部；所述驱动控制机构驱动压电促动器和直流电机工作。本发明将振动钻削技术运用到骨科手术用钻骨装置中，有效减少切削过程中刀具与工件的摩擦产生热量以及切削导致工件的破碎与变形而产生热量，而振动钻削带来的钻头的刚性化效应，则有效提高了钻削精度。

摘要： 本发明涉及一种基于工件二维振动的超声椭圆振动钻削装置及钻削方法，包括机床本体、安进给单元、夹具单元，夹具单元包括底座、安装在底座上的振动工作台、安装在振动工作台上的夹具，振动工作台旁侧设置有超声椭圆振动组件，超声椭圆振动组件包括超声波发生器、横向纵振换能器、安纵向纵振换能器，超声波发生器分别经导波带连接横向纵振换能器、纵向纵振换能器，超声波发生器分别给横向纵振换能器、纵向纵振换能器输入频率相同存在相位差的高频正弦激励，使得横向纵振换能器、纵向纵振换能器产生纵向振动，本发装置于工件上施加椭圆振动，并通过控制超声波发生器控制振幅以及频率等实现对振动轨迹的精确控制，进而改善钻孔的加工质量。

摘要： 本发明公开了一种基于振动钻削的骨科手术用钻骨装置，包括底板、直线导轨、滑块、上板、压电促动器、联接器、直流电机、电机安装座和驱动控制机构；所述直线导轨固定在底板上；所述滑块与直线导轨滑动连接；所述上板的尾部设有立板；所述压电促动器的尾部固定在上板的立板上；所述压电促动器的输出端通过联接器连接直流电机；所述直流电机通过电机安装座固定在上板的前部；所述驱动控制机构驱动压电促动器和直流电机工作。本发明将振动钻削技术运用到骨科手术用钻骨装置中，有效减少切削过程中刀具与工件的摩擦产生热量以及切削导致工件的破碎与变形而产生热量，而振动钻削带来的钻头的刚性化效应，则有效提高了钻削精度。

摘要： 本实用新型公开了一种基于振动钻削的骨科手术用钻骨装置，包括底板、直线导轨、滑块、上板、压电促动器、联接器、直流电机、电机安装座和驱动控制机构；所述直线导轨固定在底板上；所述滑块与直线导轨滑动连接；所述上板的尾部设有立板；所述压电促动器的尾部固定在上板的立板上；所述压电促动器的输出端通过联接器连接直流电机；所述直流电机通过电机安装座固定在上板的前部；所述驱动控制机构驱动压电促动器和直流电机工作。本实用新型将振动钻削技术运用到骨科手术用钻骨装置中，有效减少切削过程中刀具与工件的摩擦产生热量以及切削导致工件的破碎与变形而产生热量，而振动钻削带来的钻头的刚性化效应，则有效提高了钻削精度。