低頻步進式振動攻絲切削機理與試驗研究.pdf

1、振動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,從而使原來連續(xù)的攻絲過程變?yōu)槊}沖地切削過程,使其產(chǎn)生良好的加工效果。振動頻率在200Hz以下的稱為低頻振動。目前人們研究較多的是往復式振動攻絲技術(shù)。本文在往復式振動攻絲技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,從切削機理和試驗兩個方面對步進式振動攻絲技術(shù)進行了探索性研究,得出了一些對實際加工具有一定指導意義的結(jié)論。論文首先對國內(nèi)外振動攻絲技術(shù)和設(shè)備的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨

2、勢進行了綜述,在對往復式振動攻絲技術(shù)調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,制定了步進式振動攻絲實現(xiàn)方案。通過與往復式振動攻絲運動特點的分析對比,建立步進式振動攻絲運動模型,繪制了切削刃上某點隨著時間變化的軌跡曲線,提出了步進式振動攻絲的實現(xiàn)條件。同時還推導了步進式振動攻絲絲錐動態(tài)角位移方程,從理論上分析了凈切削時間比和振動角頻率對步進式振動攻絲絲錐動態(tài)角位移的影響規(guī)律。論文還對步進式振動攻絲絲錐工作角度進行了分析。其次,為了揭示步進式振動攻絲的切削機理,論

3、文從攻絲的扭矩特性、切屑的形成機理、軸向力和徑向力對加工精度的影響、刀具的磨損特性、牙型毛刺和切削液作用機理等方面進行了探討。最后,為了研究步進式振動攻絲的實際應用特點,基于所開發(fā)的步進式振動攻絲裝置,通過對不銹鋼的攻絲實驗,從以下幾個方面內(nèi)容進行研究：(1)從螺紋牙型質(zhì)量和螺紋配合間隙量角度對普通攻絲、往復式振動攻絲和步進式振動攻絲進行了對比研究,得出振動攻絲的內(nèi)螺紋質(zhì)量優(yōu)于普通攻絲的結(jié)論。(2)加工參數(shù)對步進式振動攻絲扭矩的影響規(guī)律

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