木材深孔钻床的开发与机电设计

为了解决传统数控系统和机床结构无法直接用于木材深孔加工的问题,研究深孔加工的原理,分析重难点问题,从特殊的工装夹具系统和机床主体结构设计、机床的柔性辅助装夹系统设计、整个机床的电气控制系统和PLC内部的进给插补逻辑算法等进行研究和阐述。使用木材深孔钻床预加工16 mm的孔,测得精度为15.99 mm,完全符合加工要求。木材深孔钻床的设计与研究解决了木材在自动化深孔加工的问题,为该行业提供了解决方案。

一种发动机活塞钻销孔机床的设计

针对发动机活塞的钻销孔加工,设计了一种专用机床,实现了该工序的快速高效生产。该机床主要结构包括床身、动力头、滑台、夹具及冷却排屑部分、液压及电气控制部分。床身为铸造结构并经时效处理。动力头采用电机加变频器驱动,主轴前端加装U钻钻孔,滑台采用线轨导向,伺服电机加滚珠丝杠传动,可实现快慢速进给。夹具部分采用浮动式定心,外加上压及侧压紧。液压部分加装液压锁,保证钻孔时夹紧力可靠。链板式排屑机上安装冷却液站,用于钻孔时的冷却及冲洗铁屑。电气控制系统采用集中独立的电气控制柜。

活塞杆接头孔钻扩孔组合刀具的设计与应用

为提高深孔活塞杆接头孔标准结构的加工效率,设计了一款非标专用组合刀具。在同一台立式加工中心上进行活塞杆接头孔工序的加工,将原来的分步加工与设计的组合刀具加工进行对比。经过对比分析,2种加工方法加工出的接头孔都能达到图纸要求;相对于原来的分步加工,使用组合刀具加工,减少了2次换刀,该工序减少加工时长138 s,效率提升23.7%。结果表明,所设计的组合刀具达到了预期效果,在加工出合格产品的前提下,减少了换刀次数和重新定位所需的空行程时间,该工序的加工效率得到了较大提升;该组合刀具使用机夹刀片,刀尖失效后更换方便,减少了刀具种类,降低了生产成本。

激光通孔钻孔测试研究

激光钻孔是印制板(Printed circuit board)生产流程中的重要一环,随着PCB多层高阶化发展,激光通孔(Laser Through Hole)在PCB加工中变得越来越重要。使用CO2激光钻孔机采用双面钻孔方法可以实现孔径50μm~125μm范围的激光通孔加工。本文主要研究了印制板、IC载板(IC Package Substrate)生产工序中不同材料、铜厚以及板厚的激光通孔钻孔工艺,介绍相关工序的工艺参数,以供激光钻孔工序制作此类板时提供参考。

基于PLC的钻孔组合机床控制系统设计

针对传统钻孔组合机床用继电器-接触器来对液压系统进行控制时出现的控制性能不好且控制系统设计和调试困难等问题,采用可编程控制器(PLC)控制方式来替代继电器-接触器控制组合机床中的动力滑台液压系统,并使用了触摸屏技术。开展了对动力滑台液压系统工作流程的分析,选择三菱PLC型号,进行了PLC硬件和软件控制系统的设计,在计算机上利用三菱编程软件GXDeveloper进行了编程,以及利用仿真软件GX-Simulator进行了模拟调试,以保证满足机床使用要求。研究结果表明,该种控制系统及其设计方式既提高了钻孔组合机床控制系统的可靠性、维护的方便性等工作性能,同时也提高了设计效率。

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。

钛合金深孔钻削刀具磨损试验分析

目的探索枪钻钻削Ti6Al4V钛合金刀具的磨损特性,探讨刀具磨损对钻削轴向力的影响。方法设计深孔钻削试验,每孔钻深575 mm,每钻削一个孔,使用共聚焦显微镜对刀具磨损特性及磨损值进行分析,并使用测力仪对轴向力信号进行提取。通过显微镜观测,对刀具的磨损形式进行分析,结合刀具实际磨损情况,给出刀具的磨损等级。通过对轴向力的分析,研究刀具磨损量对于钻削轴向力的影响。结果由刀具磨损曲线可知,在整个钻削试验过程中,磨损过程可分为三个阶段:初期磨损、正常磨损、剧烈磨损。外刃第一后刀面的平均磨损量及最大磨损量在磨损的三个阶段中始终大于前刀面。当钻削深度达到11 m以后,刀具整体磨损速率上升,进入剧烈磨损阶段;当钻削深度达到14 m以后,外刃第一后刀面最大磨损量急剧增加。轴向力变化曲线呈现初期磨损阶段基本保持不变,正常磨损阶段平稳增加,剧烈磨损阶段趋于稳定的变化趋势。结论刀具的主要磨损形式为前刀面和外刃第一后刀面的表面烧灼及粘结磨损,外刃和侧刃的破损及崩刃,导向面的大面积剥落继而形成凹坑,三种情况共同导致刀具失效。刀具剧烈磨损阶段,刀具磨损速率迅速增加,切削力较大,因此实际加工过程中应在剧烈磨损阶段之前对刀具进行重磨。

薄壁长轴套类零件双面加工专用机床设计

为改善薄壁长轴套类零件生产效率低,且多次装夹不能有效保证两加工端尺寸和位置精度的生产状况,设计了一种加工此类零件的双面加工专用机床。通过分析薄壁长轴套类零件的特点,从怎样提高加工效率,保证零件加工精度两方面考虑,提出了一种双面复合加工工艺,并利用切削原理、材料力学及有限元分析对此双面复合加工工艺的可行性进行验证。同时介绍了薄壁长轴套类零件双面加工专用机床的结构组成及其工作原理,该机床能够在保证薄壁长轴套类零件加工精度的前提下,较大提高生产效率,且投资小、见效快,易于推广。

差速器壳十字轴孔四面双工位鉆镗组合机床设计

对汽车差速器壳十字轴孔加工中存在的问题进行了分析,提出了采用固定式多工位夹具组合机床一次装夹完成十字轴孔加工的工艺方案,并确定了机床的总体结构,对其关键部件进行了选型计算及设计。该机床使用结果表明,十字轴孔的位置精度得到保证,加工质量明显提高,同时降低了装卸工件的劳动强度,提高了生产效率。

小井眼水平井储层适应性与动力钻具选用

在裂缝性储层、裂缝局部发育的油气藏开发中,采用小井眼水平井可显著提高单井产能,增加开发效益。小井眼水平井具有水平井高产能与小井眼低成本的特点,对提高地下油气资源的利用率有重要意义。阐述了小井眼水平井钻井技术在油气田开发中的应用及其适用性,给出了小井眼水平井钻井时选择开窗井下动力钻具的方法,并介绍了一种长寿命、能够克服其他钻具缺点的短半径开窗造斜工具,为小井眼水平井技术的应用提供了参考。

基于PLC的双面钻孔组合机床控制系统设计

文章对PLC(可编程控制器)应用于双面钻孔组合机床控制系统的设计思路进行了介绍,对系统的硬件和软件设计作了详细阐述。通过上位计算机可对机床的现场状态实施监控和对工作参数进行调整,使系统工作在最佳状态。

薄壁长筒零件深孔镗削工艺与数控组合机床设计

文章对薄壁长筒类零件内孔镗削方法进行了分析,并设计了深孔镗削数控组合机床。同时机床的布局及主轴箱、弹簧夹头、深孔镗刀等关键部件进行了详细介绍。该机床的成功研制,解决了薄壁长筒零件深孔加工的难题,通过更换数控加工程序,更换夹头及刀具,调整液压中心架和导向架的轴向位置,该机床可以实现不同尺寸薄壁长筒类零件的内孔加工,运行效果良好。

变速箱上盖拨叉孔钻扩铰三工位组合机床设计

针对变速箱上盖拨叉孔直径小、孔深尺寸大、不连续且精度要求高,孔端无加工平面定位易折断钻头、精度难以保证等问题进行加工工艺分析,设计了工序比较集中的三工位钻扩铰组合机床,利用一套夹具装置对工件实行一次快速定位夹紧,避免了工件的重复定位误差;采用整体移动式导向模板,解决了细长刀杆刚度不足问题和精度不同的钻铰刀具的定位和导向问题;该机床实现了工件快速装卸,可靠定位夹紧,自动完成三个工位的工作循环,劳动强度低,生产效率高,为断续的拨叉深孔加工提供了技术保证。

分动式推靠微电极井径组合仪的设计和应用

微电极测井是电阻率测井中一种非常重要的方法。随着油田的钻探技术的发展,大斜度井、开窗侧钻井和水平井的钻探技术日益成熟,联动式微电极井径组合仪在这类井的测井施工中日益暴露出其缺陷,微电极极板不能贴紧井壁,测出的微电极曲线和井径曲线严重失真,并且经常造成遇阻现象。在联动式微电极井径组合仪的基础上,改进设计成分动式推靠微电极井径组合仪。它克服了联动式微电极井径组合仪的缺陷,采用了分动式的井径和推靠式的机械结构,4个测量臂相互独立,互不影响,使仪器的整体性能得到提高,尤其适合大斜度井、开窗侧钻井和水平井的测井施工,取得了良好的应用效果。

PCB数控钻床直线电机驱动工作台的力学性能分析与结构改进

PCB数控钻床直线电机驱动工作台的力学特性对钻床的加工性能有直接的影响。为提高PCB数控钻床的钻孔精度和效率,建立直线电机和工作台的一体化模型,利用有限元法对该模型进行静力学和动力学分析,通过分析结果对工作台进行结构改进,添加14个减振孔。试验表明,此改进不仅使钻针折断次数减少,而且使加工精度也得到提高。本研究能为改善直线电机进给工作台的整体性能、提高数控钻床的钻孔精度提供参考。

深孔加工机床的可重构研究

首先对深孔零件族进行了分析,并给出了相应的结构可行性方案;接着分析了深孔机床的可重构性,并在此基础上提出了可重构深孔机床的设计目标;最后,按照模块化设计思想,对深孔机床进行了功能模块的划分、模块结构设计及接口设计,实现了可重构深孔机床的模块化。

发动机机体通大侧面斜油孔加工工艺研究

分析了发动机机体通大侧面斜油孔的工艺性,改进了原工艺方法,设计了发动机机体通大侧面斜油孔加工的组合机床,该组合机床的主轴设计成斜向,便于进刀,且充分利用原设备配件,机床运行良好,经生产实践证明,斜油孔无偏位和窜孔现象,加工质量稳定。

精镗缸体主轴承孔DKM033组合机床的研制

基于对缸体主轴承孔系的加工精度要求的分析,制定了缸体主轴承孔加工工艺方案和机床方案。重点介绍了夹具和上、下料装置的设计特点。该机床已成功应用于生产实际,其加工精度满足缸体主轴承孔系加工要求。

深孔钻床的改造

应用可重构设计理论和先进的“DF”负压抽屑机理,对传统的深孔钻床进行了功能模块化设计和数控改造。同时实现了深孔刀具的系列化设计,极大地提高了深孔钻床的加工质量和应用范围。

基于PLC的深孔钻组合机床控制系统的改造研究

采用西门子S7-200系列可编程控制器(PLC)对深孔钻组合机床的控制系统进行技术改造。介绍了深孔钻组合机床的工作过程,给出了PLC控制的I/O端子接线图和梯形图程序。实践证明改造后的深孔钻组合机床在实际生产中运行稳定,生产效率大为提高。