微量润滑条件下BTA钻杆振动特性分析.pdf

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1、第1期组合机床与自动化加工技术No．12016年1月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueJan．2016文章编号：1001—2265(2016)01—0055—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2016．01．016微量润滑条件下BTA钻杆振动特性分析冰李波，苗鸿宾，沈兴全’(中北大学a．机械工程与自动化学院；b．山西省深孔加工工程技术研究中心，太原030051)摘要：研究了深孔加工微量润滑条件下，BTA钻杆的振动机理。结合理论

2、分析，建立了钻杆振动有限元模型，利用ANSYA软件对微量润滑条件下深孔钻杆振动特性进行数值模拟。所得结论对BTA深孔加工的动态稳定性研究与深：it~_z-_s-艺的优化具有理论和实际意义。关键词：微量润滑；BTA钻杆；深孔加工；振动中图分类号：TH113；TG506文献标识码：AVibrationAnalysisofBTADrillUndertheConditionsofMQLLIbo．MIA0Hong．bin。SHENXing．quan(a．SchoolofMechanicalandPowerEngineerin

3、g；b．ShanxiProvinceDeepHoleMachiningCenter，NorthUni—versityofChina。Taiyuan030051．China)Abstract：ThispaperexpoundstheBTADeepholeprocessingvibrationmechanismunderMQLconditions．Combinedwiththeoreticalanalysis．afiniteelementmodelofthedrillpipevibrationwasestablishe

4、d，thanusingANSYASOftwaretosimulatethedeepdrillvibrationcharacteristicsunderMQLconditions．Theresu1．tingconclusionshavetheoreticalandpracticalsignificanceforthestudyofdynamicstabilityandoptimizationprocessofBTAdeepholemachining．Keywords：MQL；BTAdrillpipe；deephole

5、processing；vibration加工方法的可行性和实用性。Gessesse等通过实验0引言研究了在深孑L加工过程中钻杆的振动与孑L螺旋的关BTA深孔钻是一种内排屑的钻削系统，钻孔过程系。Ahmadi等分析了钻削过程中不同形式的振动中钻杆深人工件内部，切削液通过钻杆与工件间隙进对刀具磨损的影响。笔者针对微量润滑条件下的钻杆入切削部位，通过钻头的排屑口进入钻杆内孑L，最终通振动问题，建立了有限元模型，分别以钻杆长度和切削过钻杆的排屑孔排到外部⋯。随着绿色制造技术的发液阻尼对钻杆振动的影响进行了分析。展，加工过程

6、中关于质量、费用和环境的问题引起了人1钻杆有限元模型们的关注。微量润滑是利用空气和液体的混合物来代替传统的油液润滑和冷却，利用微量润滑技术可以有1．1模型建立效降低费用且绿色环保。研究微量润滑代替传统的由于深孔加工过程中钻杆处于复杂的工作环境油润滑成为目前的热点，闫鲁涛等研究了微量润滑中，为了便于对其进行数值分析，进行了相应的简化，对铣削力及刀具磨损的影响。石世发等研究了微量假设：钻杆简化为均质弹性梁；将钻杆看作一端简支，附水滴润滑在深孑L加工中的应用。Bruce等对微量另一端承受钻削压力并滑动；工件内孔为钻杆横向

7、运润滑技术在自动化加工中的应用优势及所面临的关键动的约束边界，且钻杆轴线与工件内孑L轴线重合；相对技术问题进行了分析。Kishawy等通过普通油液润于较长的钻杆部分，钻头处理为具有转动惯量的质量滑、干式切削、微量润滑切削的实验对比验证了微量润点。钻杆振动模型如图1所示。滑的加工优越性。在深孑L特殊的加工环境下，由于所驱采取的流体介质不同，在钻削过程中对钻杆的振动特性产生不同的影响。钻杆的振动将对工件的加工精度及刀具寿命产生直接的影响，周建东等通过在曲轴深孔加工过程中运用微量润滑技术，验证了这种绿色图1钻杆振动模型收

8、稿日期：2015—04—03{基金项目：国家自然科学基金项目(51175482)；山西省国际科技合作项目(2012081030)作者简介：李波(1989一)，男，山西大同人，中北大学硕士研究生，研究方向为深孔加工技术，(E—mail)240814612@qq．eom。·56·组合机床与自动化加工技术第1期1．2计算单元图2为钻杆前3阶固有频率计算结果，由图中