摘要：利用切削液流体Reynolds公式和其引起的钻杆弯曲变形、倾角方程,建立了深孔加工直线度误差方程,揭示了流体入口压力、钻杆转动、涡动、挤压与深孔直线度之间的关系。指出在切削稳定状态下,减小流体入口压力,增加钻杆转速、减小钻杆涡动速度或者减小钻杆挤压速度均可改善深孔直线度。设计了新型多级喷射装置,通过增设分流腔和喷射级数来降低入口压力,可有效减小深孔直线度误差。设计了挤压油膜阻尼器(squeeze film dampers,简称SFD),利用油膜阻尼力减小深孔钻杆的涡动与挤压运动,来提高深孔加工直线度。试验了多级喷射装置和SFD共同作用下的深孔直线度误差,验证了钻杆在较低流体入口压力、较小涡动和挤压作用下加工的深孔有更好的直线度,为控制深孔加工直线度误差给出新的思路及设计方案。

摘要：基于光电原理,提出了一种利用输出电压的变化规律来准确测量深孔直线度的方法。分析了光电探测器发生平移运动和旋转运动时造成的实际孔心的变化规律。基于最小二乘原理,推导了深孔直线度与输出电压的关系,为深孔直线度光电测量提供了理论基础。利用光电测量原理,设计了一种具有自定位功能、实时显示深孔直线度误差的光电测量装置,可实现深孔直线度的无损自动检测。

摘要：针对麻花钻加工大长径比锭脚中孔时钻头易走偏、排屑困难、粗糙度大等问题,设计了一种流体排屑机床及自导向钻头。该专用机床配有高压油泵、液体输送管道及排屑器,加工过程中可自动排屑。自导向钻头为单边刃结构,具有自导向功能;钻头设有油孔,所通入的高压切削液冷却、润滑钻头切削刃,并通过钻头外部前后贯通的V形槽排出铁屑。自导向钻头的特殊结构,有效避免了钻头的走偏,保证了锭脚中孔与外圆的同轴度,并使孔的粗糙度由3.2μm以上降低到1.6μm。该流体排屑机床及自导向钻头克服了普通机床和麻花钻加工锭脚中孔长期以来所存在的质量缺陷,提高了生产效率,适用于纺织机械生产单位大批量、专业化加工锭脚中孔。

摘要：深孔直线度的准确检测是深孔加工行业亟待解决的难题。为解决该难题,设计了一套深孔直线度检测系统,对不同深孔截面边界上多个点的坐标利用阻尼牛顿法求解深孔截面圆心,得出被测工件的实际轴线,最后通过"两端点连线法"计算出深孔直线度。为深孔直线度检测提供了一套检测系统与测算方案,该系统有利于提高测量精度与效率+;是深孔直线度检测的一个创新。

摘要：针对深孔加工过程中的排屑难问题,在分析现有负压系统理论的基础上,设计多级曲面负压抽屑系统,研究其工作效率与负压喷射系数及喷射间隙倾斜角度之间的关系,从理论上推导并证明其工作效率优于传统负压抽屑装置,建立仿真模型,并利用ANSYS FLUENT软件对其进行仿真分析,多级曲面负压抽屑系统能够很好的降低了切削液的入口压力,大大提高了工作效率,实现了高效排屑的目的。

摘要：选取不同的切削参数,对碳纤维复合材料(CFRP)制孔质量有很大影响。因此深入研究碳纤维复合材料在使用不同类型刀具下选取不同的切削参数的制孔缺陷具有重要意义。设计了单因子试验,选取制孔刀具传统麻花钻、螺旋铣刀、台阶钻、烛心钻,分别在不同切削参数下对CFRP进行了切削制孔试验;并且利用超景深电子显微镜观测加工缺陷,使用表面粗糙度测量仪测量孔壁粗糙度;并引入分层因子的概念对出口缺陷进行了分析对比研究。研究结果表明,在CFRP制孔中,孔壁表面粗糙度受主轴转速的影响比较大,远远超过了进给量;通过选择适当的切削参数,能够获得较小孔出口处的分层缺陷,并且能够有效提高孔表面质量。

摘要：深孔直线度是深孔零部件质量的重要指标,由于深孔的自身特点目前尚无高精度高效率的测量手段。为此提出了一种利用超声波与反转法原理测算深孔直线度的理论及相关计算方法,设计了相应的测量装置。通过所设计的装置进行深孔直线度的测量及数据处理,实验证明该装置能满足测量要求,且效率高,具有一定的工程应用价值。

摘要：以TBT-ML500深孔钻床主轴箱为研究对象,采用有限元分析结合拓扑优化的方法,在ANSYS平台上对其进行了结构轻量化设计。首先,利用Pro/E软件建立主轴箱初始结构的力学模型并基于ANSYS进行静、动态特性分析;在此基础上,利用变密度法对其进行了拓扑优化,优化目标是在保证主轴箱动、静态性能不降低的前提下,减轻主轴箱的质量;根据优化后的结果结合经验设计方法,对原结构进行了重构设计并进行有限元分析验证。结果表明:改进后的主轴箱结构,一阶固有频率提高了7.11%,质量减小了11.1%,实现了轻量化设计,动态性能也有一定的提高,从而为深孔机床其他关键零部件的结构优化提供了参考。

摘要：针对深孔加工中的切削颤振问题,提出了一种基于电流变减振器的半主动模糊控制方法。设计了一套混合模式的电流变减振器,建立了电流变减振器阻尼力的数学模型。在深孔机床系统的动力学模型基础上,采用模糊控制策略对切削颤振进行半主动控制,设计了模糊控制算法。利用MATLAB/Sinmulink对模糊控制和被动控制进行仿真对比。仿真结果表明,模糊控制与被动控制相比,机床主振体振动的位移幅值明显减小,加速度幅值也略有减小。因此,模糊控制的减振效果要明显优于被动控制。

摘要：以某型号深孔钻镗床床身为研究对象,为实现床身轻量化设计要求,提出了一种将响应面模型和多岛遗传算法相结合的优化设计方法。通过对床身的静、动态特性分析,确定了以床身体积最小为优化目标,以床身最大变形、首阶固有频率为约束条件的优化模型。利用最优拉丁超立方试验设计方法在设计空间内产生样本数据点并进行数值模拟。采用最小二乘法建立了二次多项式响应面近似模型,并利用多岛遗传算法对响应面模型进行优化。结果表明:在保证机床性能的情况下,床身质量减小了11.2%,实现了床身的轻量化设计。