低頻步進(jìn)式振動(dòng)攻絲切削機(jī)理與試驗(yàn)研究.pdf

1、振動(dòng)攻絲是一種脈沖式切削,它是在傳統(tǒng)攻絲基礎(chǔ)上給刀具(或工件)施以某種參數(shù)可控制的有規(guī)律的振動(dòng),從而使原來(lái)連續(xù)的攻絲過(guò)程變?yōu)槊}沖地切削過(guò)程,使其產(chǎn)生良好的加工效果。振動(dòng)頻率在200Hz以下的稱為低頻振動(dòng)。目前人們研究較多的是往復(fù)式振動(dòng)攻絲技術(shù)。本文在往復(fù)式振動(dòng)攻絲技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,從切削機(jī)理和試驗(yàn)兩個(gè)方面對(duì)步進(jìn)式振動(dòng)攻絲技術(shù)進(jìn)行了探索性研究,得出了一些對(duì)實(shí)際加工具有一定指導(dǎo)意義的結(jié)論。論文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外振動(dòng)攻絲技術(shù)和設(shè)備的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨

2、勢(shì)進(jìn)行了綜述,在對(duì)往復(fù)式振動(dòng)攻絲技術(shù)調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,制定了步進(jìn)式振動(dòng)攻絲實(shí)現(xiàn)方案。通過(guò)與往復(fù)式振動(dòng)攻絲運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的分析對(duì)比,建立步進(jìn)式振動(dòng)攻絲運(yùn)動(dòng)模型,繪制了切削刃上某點(diǎn)隨著時(shí)間變化的軌跡曲線,提出了步進(jìn)式振動(dòng)攻絲的實(shí)現(xiàn)條件。同時(shí)還推導(dǎo)了步進(jìn)式振動(dòng)攻絲絲錐動(dòng)態(tài)角位移方程,從理論上分析了凈切削時(shí)間比和振動(dòng)角頻率對(duì)步進(jìn)式振動(dòng)攻絲絲錐動(dòng)態(tài)角位移的影響規(guī)律。論文還對(duì)步進(jìn)式振動(dòng)攻絲絲錐工作角度進(jìn)行了分析。其次,為了揭示步進(jìn)式振動(dòng)攻絲的切削機(jī)理,論

3、文從攻絲的扭矩特性、切屑的形成機(jī)理、軸向力和徑向力對(duì)加工精度的影響、刀具的磨損特性、牙型毛刺和切削液作用機(jī)理等方面進(jìn)行了探討。最后,為了研究步進(jìn)式振動(dòng)攻絲的實(shí)際應(yīng)用特點(diǎn),基于所開(kāi)發(fā)的步進(jìn)式振動(dòng)攻絲裝置,通過(guò)對(duì)不銹鋼的攻絲實(shí)驗(yàn),從以下幾個(gè)方面內(nèi)容進(jìn)行研究：(1)從螺紋牙型質(zhì)量和螺紋配合間隙量角度對(duì)普通攻絲、往復(fù)式振動(dòng)攻絲和步進(jìn)式振動(dòng)攻絲進(jìn)行了對(duì)比研究,得出振動(dòng)攻絲的內(nèi)螺紋質(zhì)量?jī)?yōu)于普通攻絲的結(jié)論。(2)加工參數(shù)對(duì)步進(jìn)式振動(dòng)攻絲扭矩的影響規(guī)律

4、,并與普通攻絲、往復(fù)式振動(dòng)攻絲扭矩進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)普通攻絲較大,而往復(fù)振動(dòng)攻絲和步進(jìn)振動(dòng)攻絲扭矩較小,且均成周期性。(3)加工參數(shù)對(duì)切屑形狀的影響規(guī)律,并與普通攻絲、往復(fù)式振動(dòng)攻絲所獲得切屑進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)普通攻絲的切屑長(zhǎng)度較長(zhǎng)、彎曲度小且厚度不均,而往復(fù)振動(dòng)攻絲和步進(jìn)振動(dòng)攻絲的切屑短而卷曲。(4)軸向力對(duì)螺紋牙型的影響規(guī)律,并對(duì)普通攻絲、往復(fù)式振動(dòng)攻絲和步進(jìn)式振動(dòng)攻絲所獲得的螺紋牙型毛刺進(jìn)行了比較研究。(5)研究了普通攻絲、往復(fù)式振動(dòng)