深孔加工直線度控制技術

《深孔加工直線度控制技術》是化學工業出版社出版圖書。

基本介紹

• 中文名：深孔加工直線度控制技術
• 作者：陳振亞
• 出版時間：2022年1月1日
• 出版社：化學工業出版社
• 頁數：176 頁
• ISBN：9787122376725
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝

內容簡介

深孔加工技術是一種具有良好發展前景和廣泛套用需求的機械加工技術，在諸多領域有著廣泛套用。深孔加工直線度控制是保證深孔工件質量的前提和基礎，深孔加工直線度控制技術的推廣套用，對於目前多品種、小批量、周期短的深孔產品的研發和生產具有重要意義。

本書全面介紹了近年來國內外在深孔加工技術的新理論和技術成果以及編者多年的技術實踐經驗，以解決多因素影響下的深孔加工直線度控制難題。全書內容包括：深孔加工的概念以及直線度控制技術在BTA深孔加工中的套用；BTA深孔加工直線度控制方法；BTA深孔加工刀具結構；BTA鑽桿的運動形式和BTA鑽桿振動對深孔直線度的影響規律。本書還提出利用磁流變液抑振技術，降低鑽桿的振動；同時，還重點介紹負壓抽屑對BTA深孔直線度的影響等；重點闡述基於壓電原理的BTA直線度主動控制技術，並設計了深孔加工工具機以及BTA深孔加工多因素協調控制方法等。

本書可供從事機電產品設計與製造、機械製造及其自動化、機械製造及理論、材料科學與工程等專業的科技人員或研究人員參考，也可作為相關專業師生的教學參考書使用。

目錄

第1章概述/001

1.1深孔加工技術及難點001

1.2常用的深孔加工系統003

1.2.1深孔加工技術的分類003

1.2.2槍鑽深孔加工技術004

1.2.3BTA鑽深孔加工技術005

1.2.4噴吸鑽深孔加工技術006

1.2.5DF鑽深孔加工技術007

1.3傳統深孔加工技術分析008

1.3.1槍鑽的缺陷008

1.3.2BTA鑽的缺陷009

1.3.3雙管噴吸鑽的缺陷009

1.3.4DF系統的缺陷010

1.4BTA深孔加工直線度多因素協調控制技術010

1.5直線度控制問題的主要技術方案011

第2章影響深孔直線度的主要因素/012

2.1深孔的形位公差012

2.1.1深孔直線度012

2.1.2同軸度012

2.1.3孔徑擴大量013

2.1.4圓度誤差013

2.1.5孔的表面粗糙度014

2.2影響深孔直線度的主要因素014

2.2.1工具機和輔助系統對深孔直線度的影響014

2.2.2工件方面的因素015

2.2.3孔的加工形狀016

2.2.4冷卻系統019

2.2.5刀具與工件相對運動方式的影響021

2.2.6切削參數021

2.2.7鑽桿系統023

第3章深孔加工的直線度誤差方程/024

3.1深孔加工中的參考圓024

3.1.1最小二乘參考圓024

3.1.2最小區域參考圓025

3.1.3最小二乘參考圓柱026

3.1.4最小區域參考圓柱026

3.2直線度誤差描述027

3.3深孔鑽桿的能量及直線度方程028

3.3.1Hamilton原理029

3.3.2鑽頭入鑽偏斜對深孔直線度的影響031

3.3.3導向套偏斜對深孔直線度的影響032

3.3.4中部支撐偏差對深孔直線度的影響033

3.4切削液流體對深孔直線度的影響033

第4章BTA鑽桿系統的運動特性及與深孔直線度的關係/037

4.1深孔加工旋轉鑽桿的運動特點037

4.2旋轉鑽桿的動力方程038

4.3旋轉鑽桿的運動分析040

4.4有限長鑽桿的切削液流體力分析041

4.4.1Reynolds方程假設041

4.4.2鑽桿π角切削液流體力方程042

4.5切削液流體旋轉特性與深孔直線度的關係043

4.6切削液流體渦動特性與深孔直線度的關係047

4.6.1鑽桿渦動分析047

4.6.2鑽桿與孔壁碰撞接觸分析048

4.7切削液流體擠壓特性與深孔直線度的關係051

第5章流體動壓作用下的BTA深孔刀具自導向技術/056

5.1深孔多刃錯齒內排屑刀具受力分析056

5.2刀具系統各部件對深孔軸心偏斜的影響分析058

5.2.1各刀齒的設計分析058

5.2.2刀齒和導向塊的磨損063

5.3刀具設計065

5.3.1導向塊、輔助導向塊和防振塊的設計066

5.3.2切削液加速器和可調整直徑設計068

5.3.3刀體的設計070

5.4鑽桿的承載能力071

5.5切削液流體動壓潤滑作用下的BTA深孔刀具結構075

5.5.1動壓潤滑的形成原理075

5.5.2楔形結構與油膜壓力077

第6章BTA深孔鑽桿振動磁流變液抑制技術/080

6.1BTA深孔鑽桿系統的振動080

6.1.1鑽桿橫向振動080

6.1.2鑽桿縱向振動081

6.1.3鑽桿扭轉振動082

6.2深孔鑽削過程中的再生型顫振083

6.2.1深孔加工過程的動力學模型083

6.2.2瞬時動態鑽削力的計算084

6.2.3深孔加工中顫振的分析085

6.3磁流變液減振器抑制振動技術研究086

6.3.1磁流變液機理086

6.3.2磁流變液減振器力學模型研究087

6.4輸油器的結構設計088

6.4.1輸油器的工作原理088

6.4.2最佳化後輸油器的三維實體建模089

6.5鑽桿導向塊的結構設計089

6.5.1鑽桿的懸臂樑模型089

6.5.2添加鑽桿導向塊的可行性分析090

6.5.3鑽桿導向塊的最佳化效果分析090

6.6對導向套的最佳化設計092

6.7對密封結構的最佳化設計094

6.7.1密封導向環的楔形增壓原理及結構設計094

6.7.2密封圈的最佳化分析095

6.8輸油器與磁流變液減振器的組合設計095

6.8.1磁流變液減振器套用於深孔工具機的仿真分析096

6.8.2磁流變液減振器套用於深孔工具機的顫振仿真097

第7章多級負壓作用下的BTA深孔加工高效排屑及冷卻技術/103

7.1減小切削液入口壓力的虹吸原理104

7.2可調式負壓結構的工作原理105

7.3最佳化後可調式負壓抽屑裝置三維實體建模106

7.4對影響負壓效果因素的研究106

7.4.1用動力學原理研究影響負壓效果的因素106

7.4.2對影響負壓效果因素的實驗分析107

7.5對後噴嘴壁厚的有限元分析108

7.5.1建立後噴嘴的有限元分析模型108

7.5.2仿真結果及其分析109

7.6曲面噴嘴對深孔負壓的影響110

7.7多級負壓減小切削液入口壓力116

7.7.1多級負壓原理分析116

7.7.2多級負壓減小入口壓力的模擬分析117

7.8多級負壓的結構分析122

7.8.1多級負壓結構122

7.8.2多級負壓腔內部流體分析125

第8章BTA深孔直線度光電精密檢測方法/130

8.1光電探測器測量深孔直線度的原理130

8.2基於光電原理的深孔直線度測量方程132

8.3深孔直線度的測量實驗138

8.3.1深孔直線度檢測裝置的原理及結構138

8.3.2測量系統的組成139

第9章基於壓電原理的BTA深孔直線度主動糾偏技術/143

9.1壓電材料及壓電機理143

9.2壓電鑽桿控制系統方程144

9.2.1壓電感測和致動方程144

9.2.2BTA鑽桿系統壓電主動控制的狀態方程146

9.2.3主動控制系統設計147

9.2.4MATLAB控制仿真147

9.3壓電鑽桿系統的有限元分析149

9.3.1有限元分析方案149

9.3.2壓電片有限元模型及計算149

9.4壓電鑽桿系統模型有限元分析153

9.4.1壓電鑽桿系統的模態分析153

9.4.2壓電BTA鑽桿系統的位置分析156

9.5壓電BTA鑽桿系統的壓電智慧型控制仿真160

第10章深孔直線度控制技術實驗驗證/163

10.1輔助支撐和導向套的初始偏差對孔偏斜的影響164

10.2刀具系統的振動特性與穩定性166

10.3不同轉速、渦動速度、擠壓速度及入口壓力條件下的深孔直線度172

參考文獻175