● 摘要
摘 要本文针对国防领域中普遍存在的小深孔加工难的问题，对超声纵向振动钻削，高低频复合振动分别进行了做了较为深入和细致的研究。超声纵向振动是应用最为广泛的振动钻削技术。本文首先根据横刃入钻断续切削机理，得出超声振动能抑制钻头在入钻过程中的偏移，从而提高入钻定位精度。然后分析了小深孔钻削过程中，钻头在没有失稳的条件下，小深孔直线度与入钻定位精度成正比。最后深入探讨了超声振动钻削能减小切屑厚度和摩擦力的机理，从而为解决小深孔排屑问题提供了依据。本文基于超声振动钻削机理，设计了精密机床附件型超声纵向振动钻削装置，并进行了一系列系统的试验。试验结果表明，超声振动钻削为小深孔精度和效率的提高提供了一个可行之路。回转超声加工是在传统超声加工技术的基础上发展起来的新兴的超声加工技术，与传统超声波加工的不同之处在于工具在不断振动的同时还要以一定的速度旋转，回转超声不仅能够提高超声加工的效果，还能大大拓展超声加工的范围。本文主要研究了其中的换能器装卡以及回转供电的问题。文章对回转超声系统采用了磁环供电的方式，此方式结构简单，成本低，适用范围广，是一种很好的选择。本文以双偏心轴作为振源，通过楔形传动机构改变振动方向，并且采用四点支撑，设计出系统超薄，工作台受力均匀，并且能承受大作用力的低频振动台。低频振动台的工作频率和振幅在一定范围内连续可调。组合回转超声和低频振动系统，搭建出高低频复合轴向振动钻削系统，对高低频复合振动钻削进行了研究。在本文的实验条件下，高低频复合振动钻削和超声振动钻削能大幅提高降低切削力，而低频振动对钻削过程的稳定性有了很大贡献。其中，高低频复合振动钻削的效果最好。关键词：超声，低频，换能器，纵向振动，回转超声，高低频复合