精密深孔加工扭振装置

专利名称：深孔加工装置
专利类型：实用新型专利
发明人：崔坤统
申请号：CN201720584856.7申请日：20170524
公开号：CN206811173U
公开日：
20171229
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种深孔加工装置，属于机械制造技术领域。

包括镗杆，镗杆第一端设有镗刀，镗杆上靠近第一端套装有浮动支撑定位装置；浮动支撑定位装置包括定位块，定位块第一端设有调节螺母，对应定位块第二端，镗杆上设有定位台，定位块外周设有保持架，定位块与保持架为斜面配合，保持架内设有定位球。

本实用新型镗刀支撑和定位稳定，加工精度高。

申请人：山东沂源宏顺机械有限公司
地址：256100 山东省淄博市沂源县南麻镇付家庄村
国籍：CN
代理机构：青岛发思特专利商标代理有限公司
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编号摘要孔加工是金属切削加工中最常用的加工工艺。

据统计,孔加工的金属切除量约占切削加工总金属切除量的1/3,钻头的产量约占刀具总产量的60%。

目前用于加工微小孔的工艺方法虽然较多,但应用最广泛、生产实用性最强的仍是采用麻花钻钻削加工。

随着对孔加工质量和效率的要求不断提高,传统的钻削工艺已显示出极大的局限性,而近年来迅速发展的振动钻削工艺则日益显示出其独特的优势及广阔的应用前景。

本文主要介绍了振动钻削，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、扭转振动和复合振动。

本文讲述了如何匹配加工参数来实现精密深孔的加工，并设计了扭振发生装置，综合分析了振动钻削的工艺效果。

低频振动切削技术目前已应用于孔加工(包括钻、扩、铰、锁、攻丝等)和外圆车削加工等领域，解决实际生产中诸如切屑处理、改善切削加工性、提高加工质量、延长刀具寿命等问题，理论上也获得了许多发展。

关键词：麻花钻；振动钻削；振动装置；低频振动AbstractHole processing is the most commonly used metal cutting machining processing technology. According to statistics, hole machining of metal removal accounted for about one-third of the total machining metal removal of the, drill production accounted for about 60% of the total tool production. Process methods now used for machining small holes while more, but the strongest is still the most widely used, the production practicality is uses the twist drill drilling processing. As the hole of the requirement of increasing the quality and efficiency, the traditional drilling technology has shown great limitations, in recent years the rapid development of the vibration drilling technology is increasingly shows its unique advantages and broad application prospects.Vibration drilling is mainly introduced in this paper, the vibration drilling is a branch of vibration cutting, the difference between it and common drilling through vibration device in the process of drilling bit and generate controllable relative movement between parts. Vibration mode mainly has three kinds, namely axial vibration, torsional vibration, and vibration compound.This article tells the story of how the matching processing parameters to achieve precision deep hole machining, and torsional vibration generator is designed, the comprehensive analysis of the vibration drilling technology effect. Low frequency vibration cutting technology has been applied to the machining (including drilling, expanding, hinge, lock, tapping, etc.) and cylindrical turning processing, etc, to solve practical production in cutting machining, such as chip removal, improve processing quality, prolong tool life and other issues, theory also received many development.Keywords：Twist drill ；Vibration drilling；Vibration device；Low frequency vibration目录摘要 (I)Abstract (II)目录........................................................................................................................................... V I 1 绪论 (1)1.1 振动钻削技术的发展历史 (1)1.2 振动钻削的工艺效果 (2)1.3 振动钻削的应用前景及前沿课题 (4)2 振动钻削的原理 (7)2.1 振动钻削的机理 (7)2.2振动钻削系统的稳定性与振幅损失 (8)2.2.1 振动钻削时的切削力 (9)2.2.2 振动钻削系统的稳定性 (10)2.2.3 产生横向摆振与钻杆弯曲振动的原因 (12)2.2.4 振幅损失 (13)3 深孔加工的高效解决方案 (14)3.1深孔加工 (14)4装置设计 (16)4.1装置总体方案 (16)4.2电机的选择 (18)4.3带传动设计 (20)4.3.1 确定计算功率Pca (20)4.3.2选择带型 (20)4.3.3 确定带轮的基准直径 (20)4.3.4 确定中心距a和带的基准长度Ld (21)4.3.5验算主动轮上的包角α1 (21)4.3.6确定带的根数Z (21)4.3.7确定带的预紧力F0 (22)4.3.8计算带传动作用在轴上的力（简称压轴力）F p (22)4.3.9 V带轮设计 (22)4.3.10 V带传动的张紧装置 (23)4.4偏心轴及其附件设计 (24)4.4.1 轴承的选用 (26)4.4.2轴承底座 (27)4.4.3 端盖和透盖 (28)4.4.4 偏心销钉 (29)4.5主轴及其附件设计 (29)4.5.1 主轴 (29)4.5.2 弹性夹头 (30)4.5.3 轴承的选用 (31)4.5.4 轴承座 (32)4.5.5 夹紧螺母 (32)4.5.6 轴承盖 (33)4.5.7 摆杆 (33)4.6底板设计 (33)5 致谢 (35)参考文献 (36)1 绪论1.1 振动钻削技术的发展历史据统计，孔加工是金属切削加工中最重要的工序之一。

精密深孔加工扭振装置系、部：机械工程系学生姓名：指导教师：职称：讲师专业：机械设计制造及其自动化班级：学号：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ABSTRACTVibration 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 direction of vibration rotation direction the same) and complex vibration (axial vibration and torsional vibration superposition). Among them, the axial vibration easy to realize and good results, in process of vibration drilling dominant. The incentive ways mainly have the vibration ultrasonic vibration, mechanical vibration, hydraulic vibration and electromagnetic vibration. Among them, the ultrasonic vibration frequency usually 16kHz above, so in high frequency vibration drilling, also called; The other three vibration mode frequency general for hundreds of Hertz so called the low frequency vibration drilling. Vibration drilling has changed the traditional drilling cutting mechanism. In vibration drilling process, when the main cutting edge with workpiece are not isolated (not separated type vibration drilling), cutting speed, cutting parameters such as periodic changes direction produced; When the Lord when the cutting edges and workpiece when separated type cut from (vibration drilling), cutting process into pulsing concentres cutting. When the vibration parameters (vibration frequency and amplitude), feeding, reasonable selection of spindle speed etc, can obviously increase the penetration positioning accuracy and pore size precision, roundness and surface quality and reduce export burr, reduce the temperature of cutting force and cutting, prolong drill life. Good vibration drilling process effect by the domestic and international researchers already popular attention.Key word s：vibration drilling；motor；Belt transmission；Eccentric shaft；spindle目录1 绪论 (1)1.1 振动钻削技术的发展历史 (2)1.2 振动钻削的机理 (1)2 装置设计 (4)2.1 装置总体方案 (4)2.2 电机的选择 (6)2.3 带传动设计 (8)2.4 偏心轴及其附件设计 (12)2.5 主轴及其附件设计 (18)2.6 底板设计 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)1 绪论1.1 振动钻削技术的发展历史孔加工是金属切削加工中最常用的加工工艺。

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2010年10月至2011年9月日本富山大学访问学者。

主要从事机械设计制造及自动化教学科研工作，研究方向为压电驱动与控制技术、特种机器人。

参与完成国家自然科学基金项目、国家“863”计划项目8项，主要代表性成果“智能炒菜机器人”，在核心期刊发表学术论文10余篇，申请发明专利2项。

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主要从事《画法几何与工程制图》、《土木工程制图》、《机械工程制图》、《阴影透视》、《计算机绘图》等方面的本科及研究生课程教学工作。

主要研究方向:工程图学、CAD的教学及应用。

在国际、国内正式刊物发表研究论文40余篇，其中一级刊物3篇，ISTP收录1篇。

主持和参加了省部级科技项目3项以及企事业横向项目多项；省部级教学项目2项，获得国家课程建设优秀奖1项，省级教学成果一等奖1项，三奖1项。

主编教材专著4部，其中2部为高等教育出版社出版的国家“十五”规划教材。

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