1、I 目录目录 目录 I 摘要. III ABSTRACT IV 第一章 绪论 1 1.1 引言 1 1.2 深孔加工技术国内外现状 . 1 1.2.1 国外深孔加工技术发展现状 1 1.2.2 国内深孔加工技术发展现状 3 1.3 深孔加工的特点 4 1.4 课题研究的背景、意义以及发展趋势 . 5 1.5 课题的研究内容 6 第二章 深孔加工方法及问题分析 . 7 2.1 深孔加工方法 . 7 2.1.1 扁钻 7 2.1.2 枪钻 8 2.1.3 BTA深孔加工系统 . 9 2.1.4 双管喷吸钻系统 .10 2.1.5 DF(Double Feeder system)系统 11 2.1.
2、6 单管内排屑深孔喷吸加工技术(SIED 技术).12 2.1.7 深孔扩钻(Counterboring)技术 12 2.2 常用深孔加工方法对比分析 .13 2.3 深孔加工注意事项与问题分析 14 2.3.1 加工时应注意的问题 .14 2.3.2 深孔钻常见问题及产生原因.14 2.4 深孔加工系统的选用 .15 2.5 本章小结 15 第三章 深孔钻削的力学特性分析 15 3.1 深孔钻削刀具的力学模型 16 3.1.1 BTA 内排屑深孔钻的力学模型.16 3.2 深孔钻削各切削力的求解 18 3.2.1 钻削力的测量18 3. 2. 2 钻削力分量求解 19 3. 3 导向块位置角
3、的分布分析 .20 3.4 本章小结 .22 4.1 深孔钻削加工的动态钻削力 .22 4.2 机床振动理论 .23 4.2.1 金属切削过程的自激振动 24 4.2.2 强迫再生颤振31 4.2.3 提高机床切削稳定性的基本途径 33 II 4.3 深孔钻削过程中的振动分析 34 4.3.1 深孔钻削加工过程的动力学模型 34 4.3.2 瞬时动态钻削力的计算 36 4.3.3 深孔钻削加工过程的振动分析 .37 4.4 本章小结 .38 第五章 深孔钻削仿真分析 38 5.1 深孔钻削加工仿真分析 39 5.2 本章小结 47 第六章 结论 .47 参考文献.49 致谢52 III 摘要摘
4、要 随着科学技术的进步，产品的更新换代周期越来越短，新型的高硬度、高强 度、高精度零件不断涌现，无论是对深孔加工的效率、加工的质量，还是加工成 本都提出了更高的要求。由于深孔加工难度高、加工工作量大等特点，目前仅有 为数不多的国外公司保持着对深孔加工的技术垄断。相对于国外，国内对于深孔 加工技术、加工工艺以及深孔加工刀具和装备的基础研究仍相对匮乏，距离国外 技术差距巨大，深孔加工技术己成为国内科研工作者亟待解决的问题。 本课题针对深孔加工系统的特点，介绍了几种比较典型的深孔加工方法，分 析了深孔钻削加工的力学特性以及深孔加工金属切削过程中由于速度反馈和位 移延时反馈所引起的颤振现象，并讨论了稳定切削的临界条件，建立了深孔钻削 加工两自由度颤振动力学模型；使用 Matlab Simulink 对深孔钻削加工过程进行 了仿真研究，结果表明：在稳态钻削时，由于刀刃断续切削，进而产生强迫振动， 其振动频率为刀刃通过率的整数倍，其振动幅值与切削深度、主轴转速的变化趋 势一致；临界切削厚度值并不随主轴转速的增加而增大，而是有一定周期性的变 化；适当的减小切削厚度，调整主轴转速可以提高系统钻削的稳定
