螺旋铣孔

摘要： 基于西门子的数控系统人机界面进行二次开发。针对螺旋铣孔的参数定制化人机界面开发,可通过写入不同的螺旋铣孔参数,通过加工程序对螺旋铣孔子程序的调用,实现对不同孔径的定制化加工。

摘要： 碳纤维复合材料(CFRP)因高比强度、耐腐蚀性等优异的材料属性广泛应用于航空航天等高科技领域,但是在钻孔过程中极易产生分层和毛刺等加工缺陷。针对这一问题,本研究应用螺旋铣孔工艺对CFRP材料进行孔加工,探究两种切削条件(常温干式和低温冷却)下的制孔质量,得到加工条件对切削力、分层缺陷和表面形貌的影响规律。研究结果表明,在低温冷却切削条件下,切削力相对较大,但分层因子相对较低,加工出的孔更规则,所以低温冷却切削条件能获得更好的制孔质量。

摘要： 碳纤维增强复合材料(CFRP)具有跨尺度、多相等结构特点,呈现显著的各向异性和不均匀性,加工性能差,容易出现明显的毛刺和分层。为了分析CFRP螺旋铣孔特性,采用球头铣刀针对CFRP开展了螺旋铣孔工艺技术的研究,着重对切削力、刀具磨损和制孔质量进行了详细分析。首先基于试验结果分析了径向切削力、轴向切削力以及切削温度随切削参数变化而变化的状况,接着分别从侧刃和球面的角度对刀具磨损进行了研究,最后根据制孔深度分析了制孔直径的变化,同时分析了制孔入口和出口的质量情况,并采用分层因子描述了制孔入口的分层情况。结果显示,球头铣刀在CFRP螺旋铣孔过程中具有较好的切削特性,但制孔质量还有待提高。

摘要： 通过分析常规孔加工工艺的特点和局限性,提出基于SinuTrain软件建立数控系统虚拟样机,并进行螺旋铣孔的二次开发研究.采用扩展用户接口编程方式,完成螺旋铣孔HMI的二次开发和二维、三维螺旋铣孔用户固定循环指令的二次开发.基于螺旋铣孔HMI输入的参数,运用螺旋铣孔固定循环指令自动编制加工程序,并在SinuTrain数控虚拟样机上进行仿真实验.结果表明:螺旋铣孔HMI满足设计需求;螺旋铣孔固定循环功能完善,程序运行稳定,走刀轨迹正确,加工精度可靠.

摘要： 螺旋铣孔是航空航天领域新出现的制孔技术,其切削过程中会产生径向切削力,从而引起刀具变形并造成孔径偏差.针对该问题开展了钛合金螺旋铣孔孔径偏差试验,分析了包括进给方向在内的不同加工参数对孔径偏差的影响规律;基于螺旋铣孔运动学原理对不同进给方向下的材料去除过程和径向切削力方向进行了研究,分析了不同进给方向下的孔径偏差变化规律及形成原因,并设计切削力试验进行了验证;通过分析不同加工参数下的未变形切屑形状及径向切削力变化情况,研究了各加工参数对孔径变化趋势的影响规律.研究结果表明,当进给方向为顺时针时,刀具受背离孔心的径向切削力的作用向孔径外侧发生挠曲变形,导致所加工孔径大于理论孔径;当进给方向为逆时针时则相反.进给速度和导程的增加将加剧孔径偏差,切削速度的增加则会减弱孔径偏差.

摘要： 为研究CFRP/Ti叠层构件螺旋铣孔加工时切削温度对亚表面质量的影响,采用CFRP孔下方有无钛合金的两种加工方式,对比分析两种加工方式加工时的切削温度,研究切削温度对CFRP亚表面损伤的影响.结果表明:孔下方有钛合金时CFRP孔出口处切削温度大幅度升高(与单独加工CFRP相比,温度升高了25°C,提高了20％);孔下方有钛合金时CFRP的亚表面最大损伤深度达到了54.7μm(比无钛合金的CFRP相比高了17％).高切削温度导致CFPR性能下降,使得CFRP孔出口附近纤维层上出现了严重的亚表面损伤.因此,CFRP/Ti叠层构件螺旋铣孔过程中切削温度对CFRP孔亚表面质量具有显著影响,并且亚表面损伤是反映CFRP加工质量的重要因素.

摘要： 以7050铝合金为研究对象,对螺旋铣孔工艺参数开展了多目标优化.首先分析了螺旋铣孔的加工原理,在此基础上,以主轴转速、切向每齿进给量、轴向切深为研究对象,开展了三因素三水平的正交试验,探究了工艺参数对螺旋铣孔加工误差的影响.接着以孔径误差、轴向力、切削效率为评价指标,采用灰色关联分析法对螺旋铣孔工艺参数进行多目标优化,得出了在孔径误差最小、轴向力最小、切削效率最高这三个目标下的最优参数组合.最后单独分析了工艺参数对三个评价指标的单独影响,对螺旋铣孔工艺参数选择具有一定的理论和指导意义.

摘要： 针对VERICUT软件不能仿真华中8型数控系统HNC818带参用户宏程序的问题,充分研究VERICUT数控宏程序仿真机理,开发出适合HNC818带参用户宏程序仿真的控制器,并以螺旋铣孔用户宏程序为例进行验证,经验证后发现该控制器是完全正确和有效的。

摘要： 螺旋铣孔方法常被用于代替钻孔加工钛合金、碳纤维增强复合材料等难加工材料,从应用范围来说属于粗加工、半精加工范围,少见精加工范围的应用.分别采用镗削、螺旋铣削加工2Cr13材料上孔径为Φ25mm的阵列孔系,螺旋铣削加工孔的尺寸精度达到6级,位置度优于0.008mm,孔圆度达到0.003mm,圆柱度0.005mm,优于镗削加工所得孔的精度.验证了螺旋铣孔应用与孔精加工的可行性,扩展了螺旋铣孔方法的应用范围,可以大大提高生产效率、降低生产成本.

摘要： 一种激光螺旋铣磨制孔复合装置及制孔方法，制孔复合装置包括分别安装在调整轴两个偏心孔内的激光发生器和高速电主轴；调整轴通过设置在其两端的滚针轴承和角接触轴承支撑安装在公转主轴的偏心孔内；公转主轴安装在主轴套筒内，并通过带轮连接公转电机，主轴套筒带动整个主轴系统在进给滑套内完成轴向进给，进给滑套安装在进给基座中；调整轴与公转主轴端部设置有电磁抱闸以及力矩电机。电磁抱闸先将调整轴和公转主轴锁死，公转电机通过带轮驱动公转主轴公转，高速电主轴带动磨头高速旋转对孔壁进行磨削加工，进给电机通过丝杠驱动主轴套筒轴向进给，完成已加工孔的螺旋铣磨修正。本发明制孔精度高，能够提高制孔效率，降低加工成本。

摘要： 一种激光螺旋铣磨制孔复合装置及制孔方法，制孔复合装置包括分别安装在调整轴两个偏心孔内的激光发生器和高速电主轴；调整轴通过设置在其两端的滚针轴承和角接触轴承支撑安装在公转主轴的偏心孔内；公转主轴安装在主轴套筒内，并通过带轮连接公转电机，主轴套筒带动整个主轴系统在进给滑套内完成轴向进给，进给滑套安装在进给基座中；调整轴与公转主轴端部设置有电磁抱闸以及力矩电机。电磁抱闸先将调整轴和公转主轴锁死，公转电机通过带轮驱动公转主轴公转，高速电主轴带动磨头高速旋转对孔壁进行磨削加工，进给电机通过丝杠驱动主轴套筒轴向进给，完成已加工孔的螺旋铣磨修正。本发明制孔精度高，能够提高制孔效率，降低加工成本。

摘要： 本发明公开了一种偏心调节机构及其手持式螺旋铣孔装置与螺旋铣孔方法，属于柔性加工装备技术领域。偏心调节机构用于对被控设备的偏心调整。手持式螺旋铣孔装置用于对工件的螺旋铣孔。将手持式螺旋铣孔装置作为被控设备，偏心调节机构可对手持式螺旋铣孔装置进行刀具偏心调节，使铣孔装置能实现一把刀具加工不同孔径的操作。本发明结构简单，偏心调节方便，能有效降低偏心调节机构与手持式螺旋铣孔装置的设计难度与整机重量。

摘要： 本发明提供一种大直径交点孔便携式螺旋铣孔单元。包括刀具、偏心主轴、外套筒、套筒外壳和若干传动机构，外套筒存在预设的偏心量，偏心主轴的输出端具有偏心量调节机构，刀具与偏心量调节机构相连，偏心主轴套装在所述外套筒内，外套筒安装在套筒外壳内，外套筒连接第一传动机构和第三传动机构，偏心主轴的输入端连接第二传动机构，第三传动机构用于带动外套筒相对于套筒外壳转动，完成刀具绕外套筒外圆柱面轴线的转动，第一传动机构用于带动外套筒相对于套筒外壳的轴线方向前后移动，完成刀具的进给运动，第二传动机构用于带动偏心主轴旋转，完成刀具的转动。本发明偏心量调节机构可实现刀具大偏心量螺旋铣孔加工，重量轻、体积小、可便携。

摘要： 本发明公开了一种钻孔和螺旋铣孔组合的制孔方法，其特征在于具有如下步骤：S1、刀具正向进给钻预加工孔，直至刀具的切削部的后端切削区伸出出口侧；S2、单次或多次调节刀具偏心量，从出口侧反向进给螺旋铣孔，铣出孔径为D与预加工孔同轴的孔，得到待加工的通孔，加工完毕，其中，D为待加工的通孔的孔径。本发明用于复合材料和金属叠层结构件制孔时，从金属层开始加工、然后加工复合材料层的情况，可避免复合材料出现超出加工要求的分层、撕裂等缺陷，提高加工质量；复合材料出口侧无需使用额外垫板，节约成本，简化加工过程，提高生产效率，并且降低了刀具设计难度，提高刀具寿命。

摘要： 本发明公开了一种偏心调节机构及其手持式螺旋铣孔装置与螺旋铣孔方法，属于柔性加工装备技术领域。偏心调节机构用于对被控设备的偏心调整。手持式螺旋铣孔装置用于对工件的螺旋铣孔。将手持式螺旋铣孔装置作为被控设备，偏心调节机构可对手持式螺旋铣孔装置进行刀具偏心调节，使铣孔装置能实现一把刀具加工不同孔径的操作。本发明结构简单，偏心调节方便，能有效降低偏心调节机构与手持式螺旋铣孔装置的设计难度与整机重量。

摘要： 本发明属于飞机数字化装配领域。提供一种用于翼身对接螺旋铣孔的辅助定位装置及铣孔方法，该装置包括夹持机构和定位模板，夹持机构包括缸筒、缸盖、活塞、中空活塞杆、定位销和锁紧件；定位模板包括一个弧形底板和插装在弧形底板上的一个以上柱形定位座。定位时，所述夹持机构快速夹紧定位模板上的定位座，实现便携式螺旋铣孔装置与机翼下壁板之间的精确定位。该辅助定位装置能有效解决便携式螺旋铣孔单元制孔时的摆动问题，尤其适合狭窄空间内的螺旋铣孔，可显著提高翼身对接螺旋铣孔的效率与质量。

摘要： 本发明涉及一种螺旋锪窝‑铣孔的制孔方法，所述制孔方法包括：(1)根据待加工锪窝孔和刀具的尺寸信息，确定刀具的制孔参数；(2)根据所述制孔参数，先将所述刀具进行轴向和径向同时进给的螺旋锪窝，再将所述刀具进行轴向进给的螺旋铣孔，加工得到锪窝孔。所述制孔方法利用单一刀具走螺旋轨迹的制孔思路，基于待加工锪窝孔和刀具的尺寸信息，严格控制刀具的轴向进给运动、径向进给运动、高速旋转的自转运动和绕锪窝孔轴心的公转运动，“一步式”完成锪窝孔的加工。所述制孔方法不仅避免了换刀导致的锪窝轴心和底孔轴心不重合的问题，提升了锪窝孔的加工质量和精度，还避免了刀具种类和数量过多的问题，并且减小了修编所耗费的时间。

摘要： 本发明提供一种大直径交点孔便携式螺旋铣孔单元。包括刀具、偏心主轴、外套筒、套筒外壳和若干传动机构，外套筒存在预设的偏心量，偏心主轴的输出端具有偏心量调节机构，刀具与偏心量调节机构相连，偏心主轴套装在所述外套筒内，外套筒安装在套筒外壳内，外套筒连接第一传动机构和第三传动机构，偏心主轴的输入端连接第二传动机构，第三传动机构用于带动外套筒相对于套筒外壳转动，完成刀具绕外套筒外圆柱面轴线的转动，第一传动机构用于带动外套筒相对于套筒外壳的轴线方向前后移动，完成刀具的进给运动，第二传动机构用于带动偏心主轴旋转，完成刀具的转动。本发明偏心量调节机构可实现刀具大偏心量螺旋铣孔加工，重量轻、体积小、可便携。

摘要： 本发明公开了一种钻孔和螺旋铣孔组合的制孔方法，其特征在于具有如下步骤：S1、刀具正向进给钻预加工孔，直至刀具的切削部的后端切削区伸出出口侧；S2、单次或多次调节刀具偏心量，从出口侧反向进给螺旋铣孔，铣出孔径为D与预加工孔同轴的孔，得到待加工的通孔，加工完毕，其中，D为待加工的通孔的孔径。本发明用于复合材料和金属叠层结构件制孔时，从金属层开始加工、然后加工复合材料层的情况，可避免复合材料出现超出加工要求的分层、撕裂等缺陷，提高加工质量；复合材料出口侧无需使用额外垫板，节约成本，简化加工过程，提高生产效率，并且降低了刀具设计难度，提高刀具寿命。