工艺技术

用途广泛的ＣＢ钻头 为解决小孔加工用钻头容易折断、破损、制造成本高、生产效率低等技术难题，在美国有许多厂家将ＣＢ钻头用于难加工材料的小孔加工上，取得了很好的加工效果和经济效益。ＣＢ钻头是由Ａｌｌｅｎ公司为适应大批量在印刷电路板上加工插件孔的市场需要，专门研制的钻头。由于它能在高达每分钟１０万转的切削速度下，对难加工的复合材料进行高精度加工，所以引起人们的极大兴趣。经研究发现，ＣＢ钻头的设计构思独特，制造技术精良。由四个微小平面构成的切削刃，具有很好的自定心作用和良好的自由切削能力；切削刃部分的精…     

声发射监测钻头折断的实验研究

 金属切削过程中会发出声讯号。用声发射技术监测刀具破损是一个很有潜力的新方法。本文研究了声发射技术在钻头折断在线监测中的应用。实验结果表明,所设计的实验监测系统能可靠地监测钻头的折断,并可提前预报直径大于1.5mm钻头的折断。     

采用碟型砂轮的圆锥面刃磨机原理设计——非直线主刃刃磨

从圆锥面刃磨原理出发，推导了一般主刃的钻头结构参数的计算公式，研究了刃磨参数对钻头结构参数的影响规律。通过具体实例，介绍了碟型砂轮刃磨原理与设计方法，同时，也为实现钻头刃磨提供了调整使用方法。研究结果表明，合理选择蝶型砂轮，可以实现大范围钻头的锥面刃磨，适当调整刃磨参数可以基本满足大部分给定设计参数钻头的刃磨，对于大后角、大锋角、小横刃斜角参数组合的钻头刃磨完成较大。     

小直径钻头的胶接加长法

在航空产品一些壳体的加工中,往往会碰到一些细长孔,用普通标准的钻头加工它们,长度不够,这就需要加长钻头。但专用加长钻头制造困难,费用昂贵,非专业工厂生产质量也不可靠。为解决这一矛盾,一般是用机械夹紧或焊接将普通钻头加长。但小直径钻头用机械夹紧有困难,用焊接容易产生变形。我们采用胶接的方法解决了小直径钻头加长的问题,其方法如下(见示意图):     

用于经济性钻削的新型深孔钻头

用于经济性钻削的新型深孔钻头据美国Ｇｕｂｈｒｉｎｇ公司报道，某航空公司使用他们采用ＣＡＤ／ＣＡＭ技术设计、制造的深孔钻头加工过一批飞机发动机壳体（铸铝，数量７０万件，其３５０万个１３．８深７６ｍｍ的小深孔）比原来选用含钴量８％的高速钢油孔麻花钻头加工...     

超深小孔的钻削加工

针对产品上Φ２×１２９ｍｍ超深小盲孔的钻削加工，按现有的生产条件进行了现场粘削试验，在改造后的Ｃ６１６普通车床上增加了手动进给增速动力头，在考虑了排屑通畅的条件下，经过两种钻头的对比钻削，选取了合理的钻头参数，解决了引偏问题，满足了生产的需要．     

高钴高速钢钻头

高钴高速钢钻头由美国Ｇｕｈｒｉｎ召公司最新推出含钻量大于８％的高速Ａｓ钻头系列，为用户提供了高质高可靠性孔加工刀具，其中将ＧＴ８０－ＩＣ钻头设计成１３０”钻尖角和１５”大正前角，钻头中部加工出螺旋槽、冷却液孔等新结构形式。这种结构不仅增加了钻头强度，...     

机场水泥混凝土道面边角破损原因分析及修补措施

根据现场机场水泥混凝土道面板边角破损形态，分析了造成破损的原因，得出道面板接缝传荷能力的降低往往是造成边角破损主要原因的结论，并提出了边角破损的修补措施。     

基于切削力的铣削过程刀具破损监控

本文介绍了新研制的铣削过程刀具破损监测系统，分析了铣削过程中刀具破损的切削为波形特征；同时也对一些特殊工况下的铣削力特征进行了研究，阐述了刀具破损与特殊工况下铣削时切削力的不同变化规律。引入自回归算法对刀具破损进行识别，并用实验的方法确定了破损阈值。     

新型刀具识别技术，实现快速可靠的刀具破损检测

机械加工厂在生产过程中常常要面对刀具破损问题，识别刀具破损的位置和原因也成为机械加工过程中的一个难题。传统的非接触式刀具破损检测系统根据激光光束是否被遮挡来判断刀具是否正常：被遮挡时，表明刀具正常；未被遮挡时，表明刀具破损。     

阶梯钻钻削碳纤维复合材料-钛合金叠层板刀具磨损试验研究

采用自主磨制的阶梯钻对碳纤维复合材料/钛合金叠层板进行钻削磨损试验,并与普通麻花钻进行对比,分析了阶梯钻刀具磨损过程。实验结果表明:阶梯钻主要磨损区域为横刃、第一后刀面和第二后刀面,其中第二后刀面磨损最为严重,相比普通麻花钻,阶梯钻产生的钻削力更小,阶梯钻刀具寿命远远高于普通麻花钻。     

CFRP/TC4叠层板的钻削实验

采用硬质合金麻花钻对碳纤维复合材料-钛合金叠层板进行钻削试验,分析了钛合金层加工参数对刀具磨损的影响和刀具磨损机制。刀具磨损对孔入口处最大撕裂长度的影响。结果表明:磨损的主要区域是横刃和后刀面,前刀面磨损不明显。钛合金层的低转速和低进给量可以降低刀具磨损;此外随着钻孔数的增加,钛合金层转速越低、进给量越大碳纤维复合材料孔入口处孔质量更好。     

直驱式电动台钻用开关磁阻电机高效控制

直驱式电动台钻用效率较高的开关磁阻电机(SRM)替换单相感应电机,将钻头直接固定到电机转子的输出端,省去传统台钻的皮带、塔轮等机械传动装置,实现直接驱动。为了实现直驱式电动台钻全转速范围内的无极调速功能,提出起动阶段采用电流斩波控制(CCC)提供大扭矩；低速阶段采用基于正余弦电流分配的方法抑制低速转矩脉动；中高速阶段采用电压斩波控制(CVC)+角度控制(APC)的变角度电压斩波组合控制方式对转速进行调节。从而实现了不同控制模式间的平滑切换的控制策略。试验结果表明:所提出的全转速范围的控制策略效率高、调速性能好,可有效提高电动台钻的性能。     

阶梯钻钻削钛合金实验

采用自主磨制的阶梯钻对钛合金进行钻削实验,并与普通麻花钻进行对比。分析了不同加工参数下的钻削力、切屑形态、孔径、孔壁表面粗糙度以及孔出入口毛刺。实验结果表明:钻削力随着主轴转速的增大而减小,随着进给量的增大而增大。相比普通麻花钻,阶梯钻产生的钻削力更小,切屑尺寸更小,排出顺畅,孔径值接近于钻头直径,孔壁表面粗糙度值更小,孔出入口毛刺少。     

三种钻头钻削CFRP轴向力的时变曲线及预测

采用二刃、三刃双锋角钻头和圆弧形钻头钻削CFRP单向板,研究钻削过程中轴向力时变曲线的特征,并探索用预测轴向力时变曲线上的关键拐点的方法来构建预测轴向力时变曲线模型。结果表明:三刃双锋角钻头的轴向力时变曲线最为稳定,钻削过程最为稳定;轴向力最大的是三刃双锋角钻头,其次是圆弧形钻头,最小的是二刃双锋角钻头,说明二刃双锋角钻头适合钻削CFRP;用预测轴向力时变曲线上的关键拐点的方法构建的轴向力时变曲线可以很好地预测双锋角钻头轴向力时变曲线。     

八面钻超声振动钻削钛合金出口毛刺形成机理

钛合金在传统麻花钻常规钻孔后,会产生较大的孔出口毛刺,这将导致孔出口去毛刺困难且影响紧固件装配质量。本文引入一种八面钻新刃型刀具,并利用超声振动钻削技术,进行了八面钻超声振动钻削钛合金出口毛刺形成的基础理论和试验研究。理论分析了普通钻削和超声振动钻削的出口毛刺形成过程以及超声振动钻削的出口毛刺降低机理,同时试验验证了超声振动钻削的出口毛刺降低效果。结果表明:相比于钛合金普通钻削,超声振动钻削极大地提高了钻头刀具的切削能力,分别降低了钻削力16%~20%、切削温度18%~21%和出口毛刺高度82%~89%,有效降低了装配过程的去毛刺困难和生产成本。     

CNC六轴钻头刃磨机运动控制问题的分析与试验研究

 由微机控制的新型钻头刃磨机具有六根受计算机控制的运动轴。根据给定的钻头几何参数,利用微机计算出相应的刃磨参数,通过控制软件设计,可以刃磨多种钻型且具有较高的几何精度和重复精度,经刃磨试验表明该机床可以广泛用于制造领域内的钻头刃磨。     

阶梯钻钻削碳纤维复合材料的钻削力及孔质量

根据碳纤维复合材料制孔过程中产生的缺陷,自主磨制专用钻头——阶梯钻对碳纤维复合材料进行钻削实验,研究了在不同加工参数下阶梯钻钻削碳纤维复合材料的钻削力、孔出口质量、孔壁表面粗糙度,并与普通麻花钻头进行对比。结果表明:阶梯钻产生的钻削轴向力是麻花钻的一半,孔壁表面粗糙度值更小,孔出口没有明显的缺陷,阶梯钻适合钻削碳纤维复合材料。     

用于钻头刃磨的运动合成方法研究

提出一种六自由度机械手的运动合成方法应用于钻头的刃磨,该方法利用运动的合成形成了刃磨钻头后刀面所需的刃磨运动,从而使得刃磨的调整变得十分方便。刃磨参数可以根据钻尖几何参数对机械手运动方程进行求解得到,刃磨出钻尖的测量结果与理论值基本一致。