超声振动钻削小直径深孔的研究与应用

论文摘要

在科技高速发展的今天,对小直径深孔的加工精度要求越来越高,其加工难度也在不断上升,给小直径深孔加工技术提出了更高的要求。小直径深孔的加工问题,一直是机械制造业中的一个难点。小直径深孔超声轴向振动钻削加工技术是将钻头的旋转切削和轴向振动两种运动形式相结合的一种新颖的钻削方法,该方法从根本上改变了钻削机理,使普通钻削的连续切削过程转变为断续的脉冲式切削过程,已经在小孔加工中表现出普通钻削无法比拟的工艺效果,可显著提高产品的加工质量和效率。本文就是针对小直径深孔的精密及超精密加工问题,基于高频振动切削原理,以及我校研究所现有实验条件的基础上,利用超声振动钻削装置对难加工材料钛合金进行钻削实验,对实验结果和数据进行分析,并与普通钻削效果进行比较,从而对超声轴向振动钻削技术的加工机理和应用进行分析和研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究超声轴向振动钻削技术的目的、意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 振动钻削的国内外研究状况
• 1.2.2 振动钻削面临的挑战及前景展望
• 1.3 本课题来源及主要研究内容
• 1.3.1 本课题来源
• 1.3.2 研究内容
• 1.4 创新点
• 第二章 振动钻削理论及过程分析
• 2.1 振动钻削基本理论
• 2.2 振动钻削的分类
• 2.3 振动切削机理的主要观点及理论研究
• 2.3.1 摩擦系数降低理论
• 2.3.2 轴向振动钻削过程中的“钻头的刚性化”和“钻头的静止化”理论
• 2.3.3 振动断屑理论
• 2.3.4 应力和传递能量集中的观点
• 2.3.5 切削速度对切削发生影响的观点
• 2.4 轴向振动钻削过程分析
• 2.4.1 轴向振动钻削数学模型的建立
• 2.4.2 轴向振动钻削过程
• 2.5 本章小结
• 第三章 超声轴向振动钻削装置
• 3.1 超声轴向振动钻削装置的设计
• 3.2 超声轴向振动钻削装置的工作原理
• 3.3 超声轴向振动钻削装置
• 3.3.1 超声波发生器
• 3.3.2 超声换能器
• 3.3.3 超声变幅杆
• 3.3.4 工具系统
• 3.4 本章小结
• 第四章 超声振动钻削系统的安装与调试
• 4.1 声振系统的安装
• 4.2 超声振动钻削装置的调试试验
• 4.2.1 试验条件
• 4.2.2 设备参数
• 4.2.3 调试试验步骤
• 4.2.4 故障排除及注意事项
• 4.3 调试结果
• 4.4 本章小结
• 第五章 超声振动钻削小直径深孔的试验研究
• 5.1 试验目的
• 5.2 试验条件
• 5.2.1 试验设备
• 5.2.2 试验工艺参数
• 5.3 试验方案
• 5.4 实验结果
• 5.4.1 直径3mm的深孔加工试验
• 5.4.2 直径1.5mm的深孔加工试验
• 5.4.3 直径1.0mm的深孔加工试验
• 5.4.4 直径0.8mm的深孔加工试验
• 5.4.5 直径0.6mm的深孔加工试验
• 5.5 实验结果分析
• 5.5.1 孔的圆度
• 5.5.2 孔心偏移量
• 5.5.3 孔扩量
• 5.5.4 出口毛刺
• 5.5.5 孔表面质量
• 5.5.6 钻头寿命
• 5.6 实验结果的不足
• 5.6.1 原因分析
• 5.6.2 解决办法
• 5.7 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 详细摘要