基于大型农业机械的后桥壳体深孔加工装置设计

后桥壳体类零件是减速器、差速器、半轴、齿轮装配的基体,主要起到支承保护作用,应用十分广泛,为解决大型农业机械的后桥壳体零件上深孔加工存在的振动难题,设计了后桥壳体深孔加工装置。在分析了后桥壳体零件的加工要求及结构工艺性后,结合机械结构、液压、机械制造相关理论设计了该装置,由刀杆装置、液压弹性活动顶尖装置、工件定位装夹装置、液压装置4部份组成。针对后桥壳体零件的深孔加工时刀杆伸出太长,刀杆容易产生弯曲变形,加工时产生振动的问题,设计的装置采用液压弹性顶尖,加工时顶尖顶住刀杆左端,减轻了刀杆径向力的影响,避免了刀杆弯曲变形和加工时振动的产生,从而提高了零件的加工精度;刀具转速和刀具进给速度也可以相应调高,并且在刀杆上同时安装了粗、精加工刀具,深孔可以一次加工完成,使用新装置后,深孔的加工时间由40 min减少到2 min左右,加工效率提高了20倍。

基于遗传算法NSGA-Ⅱ的H13模具钢深孔加工参数优化

针对枪钻深孔钻削H13模具钢刀具磨损快、加工温度高的问题,以枪钻切削速度、进给量、外刃第一后角为优化对象,并以钻削轴向力和刀具温度为评价指标,设计了BBD响应面优化试验,建立有限元仿真模型,获得轴向力和刀具温度的二次多项式回归方程,最后采用NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化求解非劣解集,与响应曲面优化结果相结合得到唯一解。结果表明:最终优化解切削速度为832.21r/min、进给量为0.011 2 mm/r、外刃第一后角为9.35°,轴向力和切削温度较低,此时钻削稳态平均仿真轴向力为611.2 N,实际轴向力为592.7 N;仿真温度为279.3℃,实际温度为321.1℃,为实际加工生产提供了参考方案。

大型立辊深孔加工工艺的优化

深孔加工的特点是工艺复杂、难度大。本文从工艺中的难点切入,结合现有深孔加工的案例,提出在卧式镗床上加工,改进普通麻花钻的结构,优化加工工艺参数,细化操作手段,为高效稳定的深孔加工提供借鉴作用。

大型锻件转子零件深孔加工工艺研究

大型转子深孔加工技术已成为重型装备制造领域的重要研究方向,其加工质量和加工效率对转子的性能、使用寿命和制造成本有着重要影响。基于此,对大型转子深孔加工工艺的研究具有重要的实际意义,结合实际生产情况,针对大型转子的深孔加工工艺展开深入研究,探讨有效的加工方法和工艺优化策略。

PEEK绝缘体微小深孔加工技术改进

PEEK聚醚醚酮是一种特种工程塑料,具有难加工的特点,严重影响装配使用。通过对比测试后选用了京瓷SGS系列涂层钻头进行加工,有效保证钻头强度且螺旋槽容屑较好的效果,为PEEK微小深孔的顺利加工奠定了良好的基础。

深孔加工中新型防振刀具的研究与应用

深孔加工在机械加工领域中占有非常重要的地位,约占孔加工量的40%,也是一个技术难点。介绍了硅橡胶混合计量仪材料缸因孔深达220mm,且需斜向进刀,如果使用普通机夹刀具进行加工,则存在加工时间长、尺寸精度、表面粗糙度等难以达标的问题,因此,需设计出专用的防振刀具以便加工。深孔加工防振刀具的设计需要考虑到刀具的强度、刚性、耐磨性、散热性、导向性以及防振性能等多个方面。因此,对防振刀具进行了设计与制造,最终实现该深孔零件的高效生产。

深孔加工中新型防振刀具的研究与应用

深孔加工在机械加工领域中占有非常重要的地位,约占孔加工量的40%,也是一个技术难点。介绍了硅橡胶混合计量仪材料缸因孔深达220mm,且需斜向进刀,如果使用普通机夹刀具进行加工,则存在加工时间长、尺寸精度、表面粗糙度等难以达标的问题,因此,需设计出专用的防振刀具以便加工。深孔加工防振刀具的设计需要考虑到刀具的强度、刚性、耐磨性、散热性、导向性以及防振性能等多个方面。因此,对防振刀具进行了设计与制造,最终实现该深孔零件的高效生产。

基于模糊PID控制的深孔加工刀具温度控制系统的设计和仿真

针对深孔加工中钻削温度过高导致刀具磨损、加工精度降低等问题,设计并搭建了基于模糊自整定PID控制的深孔钻床刀具温度控制系统。在分析深孔钻床工作原理的基础上,提出了以调节进给量控制钻削温度的模糊自整定PID控制方案,并利用Matlab进行仿真验证。仿真结果表明,模糊PID控制与传统PID控制相比,调节时间短、超调量小,且具有更强的适应性和鲁棒性,能够较好地满足控制要求。

20世纪深孔加工技术的兴衰及新突破——介绍SIED深孔加工集成技术

回顾20世纪深孔加工技术的兴起及其对国际制造业的贡献。剖析20世纪80年代后深孔加工技术出现停滞衰落的症结。简要介绍SIED技术,展望21世纪深孔加工技术的发展和应用前景。

BTA深孔加工中流体力引起的钻杆涡动的研究

分析了BTA深孔加工中钻杆和工件内孔壁间由于切削液的存在而引起的旋转钻杆涡动问题。首先以非线性形式给出了钻杆旋转时受到的切削液反作用力,然后建立了有流体力作用时钻杆运动的数学模型,分析了切削液引起的钻杆涡动和失稳的力学机理与条件,证明了失稳的主要原因是自激振动,而激振力引起的次谐振是次要原因。通过分析失稳与钻杆运动参数的关系,得出了对生产实践有指导意义的切削用量选择准则,理论分析结果与实际生产中使用的数据一致。

BTA深孔加工非线性流体力的分布特性

研究了BTA深孔加工中非线性流体力的分布问题。依据实际加工中非线性流体动压力应满足的物理特点,以近似解析解为基础,建立了有限长钻杆所承受的切削液流体动压模型,模型中考虑了钻杆转速、涡动速度及钻杆偏心率等因素。针对切削液非线性流体力的分析与计算,定量阐明了切削液非稳态流体的动压特性,并结合钻杆运动参数与结构设计参数等改变时对非线性流体力分布变化规律的影响,讨论了切削液流体力引起的钻杆涡动和失稳的力学机理,得出了对生产实践有指导意义的钻杆间隙系数用量选择准则。

深孔加工工具系统研究现状及趋势分析

深孔加工具有工作条件恶劣、切削热难传散、断排屑困难和工艺系统刚性差等特点,属于制造领域典型难题之一。针对核电管板深孔加工的特点,提出开发高效和可靠的深孔加工刀具系统的必要性。阐述了目前常用的四种深孔加工刀具系统—枪钻系统、BTA系统、双管喷吸系统和DF系统的工作原理、特点及其应用范围。讨论了深孔加工刀具的种类以及国内外研究现状,提出深孔加工刀具系统新的研究展望。

深孔加工技术的研究综述及发展趋势

从钻杆力学行为、深孔加工工艺、深孔钻削监测等方面综述了深孔加工技术的发展现状,并由此介绍了深孔加工机床的发展现状,指出了其中存在的技术问题。最后根据最新技术特点和工业生产需要指出了深孔加工技术未来的发展趋势。

深孔加工刀具系统的动态稳定域研究

根据广义Hamilton原理,构建了基于Timoshenko梁单元的多跨柔性回转钻杆横向振动的有限元模型。通过采用自由界面模态综合技术,在保证大型复杂深孔加工装备动力学分析精度的前提下,将钻杆线性自由度的特征模态进行截断,仅保留具有非线性动力特征的模态,其中舍去的高阶主模态则由剩余附着模态来补偿,从而使得耦合动力系统求解的自由度数有效降低,节约计算资源。利用该缩减后的模型,研究了辅助支撑位置、钻杆长度及排屑孔径对深孔钻杆固有频率的影响规律。以加工复合扁孔为例,获得了在选定的切削深度和切削速度参数空间中钻杆运动的失稳方式及稳定区域。研究结果表明,文中所提出的方法将为复杂深孔加工装备的动力学设计和加工精度分析提供理论基础。

BTA深孔加工钻杆系统的稳定性及分岔

研究了BTA深孔加工钻杆系统的稳定性和分岔。考虑了钻杆质量偏心和切削力波动的影响,利用切削液非线性流体力以增加数值计算的精度。通过引入变分约束原理的有限元方法,同时完成了非线性分析所需的流体力及其Jacobian矩阵的计算。在稳定性分析中,通过改变系统的时间尺度,将非线性钻杆系统周期轨迹的周期显式地出现在钻杆系统的系统方程中;然后对传统打靶法进行改造,将周期也作为一个参数一起加入打靶法的迭代过程,确定了钻杆运行周期轨迹并有效减少了周期计算量。结合Floquet稳定性理论,将理论计算与实验结果相结合验证了上述方法的正确性和有效性。

挤压油膜阻尼器在深孔加工中的实验

基于挤压油膜阻尼理论 ,设计了带挤压油膜阻尼器的深孔内圆磨削刀杆 ,并在高精度内圆磨床上进行了与静压支撑刀杆的磨削性能对比实验·实验表明 ,参数设计合理的油膜阻尼刀杆较静压支撑刀杆具有更优良的磨削性能和减振效果·油膜阻尼刀杆结构简单 ,拆装方便 ,稳定性高 。

振动切削深孔加工初始偏差对孔直线度误差的影响

构建了振动切削深孔加工钻杆在轴向振动、振动切削力和切削液流体力影响下的多跨动力学有限元模型。引入自由模态综合技术,将钻杆线性自由度的特征模态进行缩减,仅保留具有非线性动力特征的模态,从而可有效降低耦合系统自由度数,减小计算量。利用该缩减后的模型,研究了辅助支撑位置和加工深度与孔直线度误差的作用关系,获得了孔直线度随初始偏差量变化的规律,为大跨度振动切削深孔加工机床的精度设计和加工误差分析提供了依据。通过试验与数值计算结果的对比,验证了所提出方法的有效性与准确性。

基于Deform-3D的船用柴油机机身深孔加工仿真研究

针对深孔加工过程中加工质量和刀具状态无法有效监测的问题,构建了深孔加工三维仿真模型,采用金属塑性成形仿真软件Deform-3D动态模拟了船用柴油机机身深孔加工过程,获得了深孔加工过程中的刀具温度分布情况,分析比较了不同切削参数对钻削温度的影响情况。结果表明:切削区的最高温度随切入深度的增加而急速增大,最后趋于平稳,最高温度出现在刀具和切屑接触的位置,切削温度与切削速度和进给量都成正比。

深孔加工关键技术及发展

深孔加工技术是一项仍在发展的综合技术。综述了深孔加工的难点及发展概况,分析了其关键技术。着重分析热量散放、排屑处理、工具导向、加工系统与加工工艺。探讨了该领域的研究动态。

高速深孔加工顶紧系统设计

高速深孔加工过程中,加工速度快,切削液的流量和压力较大,工件和授油器能否稳定连接是影响加工过程可靠性的关键因素之一。高速深孔加工在不同工况下连接工件和授油器的顶紧力大小要求不同,并且对工件夹紧时顶紧力精度的要求较高,文章采用PLC控制自动调节顶紧力的大小,有效的提高了高速深孔加工效率与稳定性。