精密深孔加工扭振装置
I 摘 要
振动钻削是振动切削的一个分支,它与普通钻削的区别在于钻孔过程中通
过振动装置使钻头与工件之间产生可控的相对运动。振动方式主要有三种,即轴向振
动(振动方向与钻头轴线方向相同)、扭转振动(振动方向与钻头旋转方向相同)和复合
振动(轴向振动与扭转振动迭加)。其中,轴向振动易于实现,工艺效果良好,在振动钻削
中占主导地位。振动的激励方式主要有超声波振动、机械振动、液压振动和电磁振
动。其中,超声波振动的频率通常在16ｋＨｚ以上,所以也称为高频振动钻削;其它三
种振动方式的频率一般为几百赫兹,故称为低频振动钻削。振动钻削改变了传统钻削
的切削机理。在振动钻削过程中,当主切削刃与工件不分离(不分离型振动钻削)时,
切削速度、切削方向等参数产生周期性变化;当主切削刃与工件时切时离(分离型振
动钻削)时,切削过程变成脉冲式的断续切削。当振动参数(振动频率和振幅)、进给量、
主轴转速等选择合理时,可明显提高钻入定位精度及孔的尺寸精度、圆度和表面质量,
减小出口毛刺,降低切削力和切削温度,延长钻头寿命。振动钻削良好的工艺效果已引
起国内外研究者的普遍关注。
关键词：振动钻削；电机；带传动；偏心轴；主轴
II ABSTRACT
Qq2567214873
Vibration drilling is a branch of vibratory cutting, and it is the difference between
ordinary drilling borehole process through the vibrating device bit with workpiece occurs
between the relative motion of controllable. There are three main vibration mode, namely
axial vibration (vibration direction and drill axis torsional vibration (same), with bits
深孔加工的几种方法(一)
深孔加工的几种方法
1. 钻孔
• 钻孔是一种常见且基本的深孔加工方法。
• 通过使用钻头在工件上创建孔。
• 钻孔适用于各种材料，可以进行直孔和斜孔加工。
2. 拉铆
• 拉铆是一种用于连接两个或多个薄板的深孔加工方法。
• 通过钻孔的方式，在两个薄板上创建孔。
• 然后使用铆钉将薄板紧密连接在一起。
3. 精铣
• 精铣是一种通过旋转刀具的方式进行深孔加工的方法。
• 切削刀具旋转并移动，将材料的一部分切割掉。
• 精铣可以创造出精确的形状和尺寸。
4. 火花加工
• 火花加工是一种通过放电的方式进行深孔加工的方法。 • 通过电极和工件之间的放电，将材料从工件上腐蚀掉。
• 火花加工适用于硬质材料，如金属、陶瓷等。
5. 镗削
• 镗削是一种通过多刃切削刀具的方式进行深孔加工的方法。
• 镗削可以用来加工直径较大的孔。
• 切削刀具在工件上旋转并移动，逐渐将孔扩大到所需大小。
6. 深孔钻削
• 深孔钻削是一种通过专用的深孔钻床进行深孔加工的方法。
• 通过钻头在工件上连续钻孔。
• 深孔钻削适用于加工长孔和深孔。
以上是一些常见的深孔加工方法，每种方法适用于不同的工件和加工需求。根据具体的情况选择合适的方法，可以提高加工效率和加工质量。
7. 深孔铣削
• 深孔铣削是一种通过旋转刀具进行深孔加工的方法。
• 使用专用的深孔铣削刀具，在工件上进行切削。
• 深孔铣削适用于加工深度较大的孔。 8. 螺纹加工
• 螺纹加工是一种通过切削的方式在工件上创造螺纹的方法。
• 可以使用螺纹刀具，将螺纹切削到孔的内壁。
• 螺纹加工常用于制作螺纹孔或螺纹轴。
9. 镗磨
• 镗磨是一种结合镗削和磨削的深孔加工方法。
• 首先使用镗削工具将孔钻至一定尺寸，然后使用磨削工具将孔进行精细加工。
• 镗磨可用于加工高精度和高表面质量要求的深孔。
10. 激光加工
• 激光加工是一种非接触式的深孔加工方法。
学 院: 机械工程学院
专业班级:
学 号:
姓 名:
高精度深长孔的精密加工
一、历史背景
枪钻与内排屑深孔钻两种加工孔的刀具分别出现于20世纪30年代初和40年代初的欧洲兵工厂，这并非历史的偶然。其主要历史背景是：
一次世界大战（1914〜1918年）首次使战争扩大到世界规模。帝国主义列强为瓜分殖民地而需要大量现代化的枪炮（特别是枪械和小口径火炮的需求量极大）。而继续使用传统的扁钻、麻花钻、单刃炮钻，已经完全不能满足大量生产新式武器的要求，迫切需要进行根本性的技术更新。于是高精度深长孔的制造就成为了一个摆在制造者面前的一个首要问题，并且一直延续到了现今。
第一次世界大战中的火炮
二、传统加工工艺及存在的问题
在现代机械加工中，也经常会遇到一些深孔的加工，例如长径比(L/D)≥10，精度要求高，内孔粗糙度一般为Ra0.4～0.8的典型深孔零件，过去我们采用的传统工艺路线一般是：钻孔(加长标准麻花钻)→扩孔(双刃镗扩孔刀)→铰孔(标准六刃铰刀)→研磨
此工艺虽可达到精度要求，但也存在诸多缺点，特别是在最初工序采用加长麻花钻钻孔时，切削刃越靠近中心，前脚就越大。若钻头刚性差，则震动更大，表面形状误差难以控制，加工后孔的直线度误差，钻头易产生不均匀的磨损等现象，生产效率和产品合格率低，而且研磨抛光时，工作环境比较脏，由于钻孔工序的缺点，而带来的影响难以在后面的工序中克服，形状误差不能得以修正，因此加工质量差。
传统深孔的加工流程
三、工艺路线与刀具的改进
本着提高生产效率提高产品合格率的原则，结合深孔加工的一些特性，对加工工艺及刀具进行了改进，改进后的工艺路线是：钻孔(BTA钻)→扩孔(BTA扩)→铰孔(单刃铰刀)→研磨
用 户：郑州煤矿机械集团有限责任公司
机 型：ZK2130DB/2500
使用情况：投入生产已3年多，机床状况优良
一：加工零件分析
1.工件外径￠50～￠270mm
2.工件长度1500～2800mm
3.加工孔径Φ16～Φ28（加工深度2500mm）
4.偏斜度 1/1000 （长径比100倍以内）
5.工件材料 27SiMn
6工件硬度 HB240-280
7 .孔位置：同心孔
二：加工方法及加工形式：
本机床为工件、刀具双旋转的内排屑深孔钻床，适合轴类回转体零件中心深孔的钻削加工。
三：加工效率： 每分钟钻孔深度不小于100mm 。
我公司为郑州煤矿机械集团生产的DB系列内排屑深孔钻床，最大钻深2500mm
机床布局：该机床卧式布局，结构紧凑，操作简便。零件装夹部位外主机其余部分采用全防护，因工件均为圆棒材，长度又较长，机床主机分为工件夹持与钻杆主轴导向、刀具进给左右两体。左右两体的端面用螺钉和定位销联接。液压滤屑系统与机床主机平行放置。整体结构紧凑，占地面积小，操作较为方便。外形整洁美观，并且有效的保证了机床切削液无渗漏。
工件装夹及定位：工件一端采用液压卡盘夹持，另一端用液压中心架支撑。工件右端面与授油器前端的导向套端面相贴合，起到密封及导向的
作用。电机、减速机带动实现工件定速旋转。工件长短变更时，工件主轴箱可沿床身导轨前后调整位置。液压卡盘、液压中心架的夹紧配置两脚踩开关，操作简便。
在工件主轴箱和导向排屑器之间设计有工件辅助支撑，其高度可调，装夹起辅助支撑的作用。
工件装夹流程：
先放置在辅助支撑上，左端推入卡盘夹持面内，预夹紧。右端用中心架夹持，此时，工件离开辅助支撑。然后液压驱动导向排屑器拖板，使导向套端面顶紧在工件前端面上，完成工件装夹。
工件主轴箱可以手动前后移动，以适应深孔加工零件长短的变化。移动到位后，应可靠锁紧才可工作。工件主轴采用电机、减速机带动实现工件定速旋转
