一种新型双系统数控深孔钻床的设计及分析

针对目前采油工程领域、航天航空工程领域以及核工程领域中,深孔零件的加工存在着加工方式比较单一、自动化程度低等问题,设计一种新型数控深孔钻床,能在一台数控深孔钻床上同时实现外排屑和内排屑,并且可根据工作条件来合理选择排屑系统。建立该机床的理论模型,介绍这种新型数控机床的工作原理,对机床的承重支柱进行有限元分析,并通过实际加工来验证其可行性,为深孔零件的加工提供了一种参考。

CFRP加工用内排屑钻头排屑条件的仿真分析及试验研究

钻削加工碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced polymer CFRP)时会产生粉末状切屑,能否及时排屑会影响刀具的使用寿命,扩散的切屑对环境、加工设备及操作者有较大的危害。针对碳纤维复合材料制孔加工中切屑无法实现实时回收的问题:提出一种新型钻削加工排屑工艺系统——吸气式内排屑系统,它能够及时有效地排出制孔加工中产生的切屑,实现绿色加工;以自主设计制造的吸气式内排屑系统用CFRP钻削专用PCD内排屑钻头为研究对象,在研究CFRP切屑性质和计算系统排屑所需最低气流速度的基础上,基于流体仿真软件Fluent,对内排屑钻头的排屑过程进行流体力学仿真,通过仿真得出:当刀具转速n=3 000 r/min、进给量f=0.06 mm/r、排屑负压P≥9 kPa时,系统能够将加工时产生的切屑及时有效的排出;当排屑负压P=9 kPa、进给量f=0.06 mm/r、钻头转速n≤3 000 r/min时,系统能够将加工时产生的切屑及时有效的排出;最后,搭建吸气式内排屑系统试验平台并制造PCD内排屑刀具,验证以上仿真和理论计算的正确性。