小孔的微細(xì)切削加工研究.pdf

1、近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，在航空航天、國(guó)防、電子工業(yè)等領(lǐng)域，精密小孔的應(yīng)用越來越廣泛，特別是針對(duì)某些精密機(jī)械零部件的場(chǎng)合。對(duì)精密小孔的加工制造質(zhì)量要求方面，已經(jīng)引起了人們非常大的重視。目前，微細(xì)切削加工技術(shù)仍然是微細(xì)加工制造領(lǐng)域的主要加工方法，這與其經(jīng)濟(jì)性好、效率高和耗能少等特點(diǎn)是密不可分的，并且微細(xì)切削加工可以實(shí)現(xiàn)幾十微米到毫米尺寸的復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)、曲面特征的小型零件與裝置的加工。因此對(duì)于精密小孔的機(jī)械應(yīng)用，也可以利用微細(xì)切

2、削加工的這種方法來進(jìn)行加工與制造。
　　本文針對(duì)精密小孔的微細(xì)切削加工，通過微細(xì)鉆孔與微細(xì)螺旋銑孔兩種不同的加工方式，分別對(duì)其進(jìn)行建模仿真并進(jìn)行切削試驗(yàn)，研究?jī)煞N不同的加工工藝方式下達(dá)到最小未變形切屑厚度時(shí)的臨界切削參數(shù)。對(duì)小孔微細(xì)切削中切屑的形成、切削力、毛刺進(jìn)行分析，得到微細(xì)切削小孔時(shí)較優(yōu)的加工方式與切削參數(shù)。
　　首先，對(duì)微細(xì)鉆孔與微細(xì)螺旋銑孔兩種加工方式分別進(jìn)行有限元建模及仿真。根據(jù)微細(xì)切削小孔的要求，對(duì)微細(xì)鉆孔與微

3、細(xì)螺旋銑孔兩種加工方式的切削參數(shù)、切屑形貌、切削特征進(jìn)行初步的分析研究。建立合理的微細(xì)切削刀具與工件的有限元配合模型，對(duì)微細(xì)鉆孔與微細(xì)螺旋銑孔中的切削參數(shù)進(jìn)行不同的取值，運(yùn)用Deform-3D有限元仿真軟件分別對(duì)其進(jìn)行仿真。從切屑的形成與切削力方面對(duì)仿真進(jìn)行了分析研究，找到仿真中達(dá)到最小未變形切屑厚度時(shí)的臨界切削參數(shù)。
　　其次，對(duì)微細(xì)鉆孔與微細(xì)螺旋銑孔兩種加工方式分別進(jìn)行微細(xì)切削試驗(yàn)?；谏鲜龇抡嫜芯浚謩e選取合理的切削參數(shù)、加

4、工設(shè)備與刀具，并進(jìn)行小孔的微細(xì)切削試驗(yàn)。確定兩種加工工藝方式下，達(dá)到最小未變形切屑厚度時(shí)的臨界切削參數(shù)，進(jìn)而驗(yàn)證了上述仿真研究的可靠性與合理性。通過兩種加工方式的對(duì)比研究，得到微細(xì)切削小孔時(shí)較優(yōu)的加工方式。
　　基于上述仿真與試驗(yàn)研究，最后進(jìn)行微細(xì)切削小孔優(yōu)化試驗(yàn)。通過利用多因素正交試驗(yàn)法，分別對(duì)不同的微細(xì)切削參數(shù)進(jìn)行合理取值并組合，對(duì)研究材料進(jìn)行多次小孔的微細(xì)切削試驗(yàn)。通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果分析，包括切削力、制孔毛刺寬度，從而得到優(yōu)化后