深孔加工技术研究论文

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1、深孔加工技术研究毕业论文目录目录I摘要IIIABSTRACTIV第一章绪论11.1引言11.2深孔加工技术国内外现状11.2.1国外深孔加工技术发展现状11.2.2国内深孔加工技术发展现状31.3深孔加工的特点41.4课题研究的背景、意义以及发展趋势51.5课题的研究内容6第二章深孔加工方法及问题分析72.1深孔加工方法72.1.1扁钻72.1.2枪钻82.1.3BTA深孔加工系统92.1.4双管喷吸钻系统102.1.5DF(DoubleFeedersystem)系统112.1.6单管内排屑深孔喷吸加工技术(S

2、IED技术)122.1.7深孔扩钻(Counterboring)技术122.2常用深孔加工方法对比分析132.3深孔加工注意事项与问题分析142.3.1加工时应注意的问题142.3.2深孔钻常见问题及产生原因142.4深孔加工系统的选用152.5本章小结15第三章深孔钻削的力学特性分析153.1深孔钻削刀具的力学模型163.1.1BTA内排屑深孔钻的力学模型163.2深孔钻削各切削力的求解183.2.1钻削力的测量183.2.2钻削力分量求解193.3导向块位置角的分布分析203.4本章小结224.1深孔钻削加

3、工的动态钻削力22544.2机床振动理论234.2.1金属切削过程的自激振动244.2.2强迫再生颤振314.2.3提高机床切削稳定性的基本途径334.3深孔钻削过程中的振动分析344.3.1深孔钻削加工过程的动力学模型344.3.2瞬时动态钻削力的计算364.3.3深孔钻削加工过程的振动分析374.4本章小结38第五章深孔钻削仿真分析385.1深孔钻削加工仿真分析395.2本章小结47第六章结论47参考文献49致谢5254第一章绪论1.1引言深孔加工技术作为工业生产制造的重要技术，由于第二次世界大战对枪支火炮

4、的精度和生产效率的需求，在生产制造枪炮管的过程中，逐渐发展形成的一种重要技术。第二次世界大战以后，深孔加工技术由于高成本、高难度的特点，使其发展和应用限制在相对保密的军工领域。上世纪80年代后期，随着世界经济的快速发展，各行业迫切需要先进的深孔加工技术和深孔加工装备来改变现有的深孔加工水平，对深孔加工提出了更高的技术要求[1]。随着人们对产品的技术要求不断提高，不断的涌现出新型的高硬度、高强度、高精度零件，产品的更新换代速度越来越快，这要求更高的深孔加工效率、加工的质量和较低的加工成本。由于深孔加工存在着加工难

5、度高、加工工作量大等特点，目前仅有为数不多的国外公司保持着对深孔加工的技术垄断。相对于国外，国内对于深孔加工技术、加工工艺以及深孔加工刀具和装备的基础研究仍相对匮乏，距离国外技术差距巨大，深孔加工技术己成为国内科研工作者亟待解决的问题。1.2深孔加工技术国内外现状1.2.1国外深孔加工技术发展现状18世纪后期，由于枪管和炮管要求有较深且精密的孔，枪匠们开始发展并使用深孔钻削加工技术，早起的深孔加工使用扁钻。直到1860年美国人发明了麻花钻，虽然麻花钻存在着扁钻和麻花钻不能连续排屑、润滑和冷却，钻头自导性不好，很

6、容易走偏，工件报废率大而加工效率极低，但麻花钻的发明使得深孔加工领域中迈出了重要的一步。19世纪末至20世纪初，为了提高枪管的加工效率和加工精度，在麻花钻的基础上发明了枪钻深孔加工方法：枪钻的钻头外径加有导向套，高压切削液由钻杆的内孔送入刀头，带走切屑和热量。枪钻是深孔加工技术的一次技术性飞跃，它解决了麻花钻在深孔加工中钻头的排屑困难，不易冷却及加工不连续等问题，但它仍属于外排屑加工方式，仍存在54排屑不够通畅，且已加工的表面易被铁屑划伤等问题[2]。1930年，随着刀具材料的发展，枪炮管的加工开始广泛采用高速

7、钢制枪钻。在1943年，德国的Heller公司研制出Beisher加工系统，即我国常称的内排屑深孔钻削系统。二战后，国际上为了交换德国的Heller公司和瑞典卡尔斯德特公司的深孔加工技术，德国、瑞典、英国、法国为主要成员国联合组成了国际孔加工协会(BoringandTrepanningAssociation)，在Beisher加工系统的基础上开发了一种自导向、单边刃、高压切削液的内排屑深孔钻—BTA钻（Beisher内排屑深孔钻）[3]。BTA钻具有切削力分布均匀，分屑，断屑性能好，钻削平稳可靠，钻削出的深孔直

8、线性好等优点。并在枪钻的基础上改善了排屑条件，增加了钻杆的刚性，提高了孔的加工精度和效率。BTA深孔加工技术因对密封要求极为严格，限制了该项技术的推广与应用。20世纪60年代初，瑞典SANDVIK公司推出了基于BTA技术的双管喷吸式深孔钻(Double-bubeEjectorDrills)，它是一种新型的实心深孔加工技术。其工作原理是当高压切削液通过一个狭小的通道(喷嘴)高速喷射时，在