麻花钻超声振动钻削入钻精度研究.pdfVIP

· 机械制造 · 郑德友，等 ·麻花钻超声振动钻削入钻精度研究 麻花钻超声振动钻削入钻精度研究 郑德友 ，孔凡霞 (1．青岛和力达电气有限公司，山东 青岛266042；2．山东理工大学农业工程与食品科学学院。山东淄博 255409) 摘 要：针对难加工材料和深孔钻削存在入钻偏移问题，提出了超声振动钻削方法。从横刃入 钻的切削过程入手，对普通钻削入钻引偏和超声振动钻削入钻纠偏的机理进行 了分析，并进行 了相对应的验证 实验。理论分析和实验结果均表明超声振动钻削可以提高钻削入钻精度。 关键词：麻花钻；超声振动钻削；入钻精度；纠偏 中图分类号：TG506·5 文献标志码：A 文章编号：1671—5276(2013)05—0060—03 StudyofDrillPrecision inUltrasonicVibrationDrillingbyTwistDrill ZHENG De—you，KONG Fan—xia (1．QingdaoHelidaElectricCo．，Ltd．，Qingdao266402，China； 2．SchoolofAgricultureandFoodEngineering，ShandongUniversityofTechnology，Zibo255409，China) Abstract：Ultrasonicvibrationdrillingmethodisproposed，inview ofthedrilloffsetfordifficultmachiningmaterialsanddeep—hole drilling．Themechanism oftheoffsetintraditionaldrillingandcorrectdeviationsinultrasonicvibrationdrillingisanalyzedfr0m thecut- tingprocessofchise1．Thecorrespondingtheoreticalverificationexperimentiscarriedout．Thetheoreticalanalysisandexperimental resultsshow thatthedrillingaccuracycanbeimprovedbytheultrasonicvibrationdrilling． Keywords：twistdrill；ultrasonicvibrationdrilling；drillingaccuracy；deviationcorre~ion 0 引言 孔钻削加工是工程中经常采用的加工方式。钻削时 存在钻头的刚度低、入钻位置易偏移 、切屑不易排出、 钻头易折断 l4等问题。尤其对于难加工材料和深孔钻 削，定位精度差是工程中的难题之一。超声振动钻削是近 代出现的一种先进的切削加工方法，它是在传统的钻削过 程中给钻头 (或工件)加上有规律的高频振动。几十年 来，国内外专家学者对超声振动钻削做了大量的理论与实 验研究工作 J，许多实验和研究结果都表明振动钻削可 明显提高人钻的定位精度及孔的尺寸精度和表面品质，降 低切削力和切削温度，延长钻头寿命。 1 超声振动钻削提高入钻精度机理 1．1 普通钻削的入钻机理 钻头入钻过程是横刃进行切削的过程。由于钻头的 轴线与工件表面不能保证垂直，钻尖会受到侧向力的作用 而产生偏移 ，产生入钻引偏。本文从钻头完全入钻前横刃 的滑移趋势来分析入钻引偏的过程。 图1(a)是在人钻过程中横刃的滑移轨迹，其中0点 (b) 是钻头在 自由状态下的回转中心如果钻头是一个刚体 ，则 横刃应该以O为中心，A。B。为直径的圆弧轨迹进行切削。 图1 普通钻削入钻横刃的滑移轨迹 即旋转切削一定角度后，横刃在A曰的位置。然而，入削 作者简介：郑德友 (1976-)，男，山东诸城人，工程师，本科，从事技术开发及加工工艺方面工作。 · 60 · http：／／ZZHD．chinajourn