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精密深孔加工扭振装置I摘要振动钻削是振动切削的一个分支,它与普通钻削的区别在于钻孔过程中通过振动装置使钻头与工件之间产生可控的相对运动。振动方式主要有三种,即轴向振动(振动方向与钻头轴线方向相同)、扭转振动(振动方向与钻头旋转方向相同)和复合振动(轴向振动与扭转振动迭加)。其中,轴向振动易于实现,工艺效果良好,在振动钻削中占主导地位。振动的激励方式主要有超声波振动、机械振动、液压振动和电磁振动。其中,超声波振动的频率通常在16ｋＨｚ以上,所以也称为高频振动钻削;其它三种振动方式的频率一般为几百赫兹,故称为低频振动钻削。振动钻削改变了传统钻削的切削机理。在振动钻削过程中,当主切削刃与工件不分离(不分离型振动钻削)时,切削速度、切削方向等参数产生周期性变化;当主切削刃与工件时切时离(分离型振动钻削)时,切削过程变成脉冲式的断续切削。当振动参数(振动频率和振幅)、进给量、主轴转速等选择合理时,可明显提高钻入定位精度及孔的尺寸精度、圆度和表面质量,减小出口毛刺,降低切削力和切削温度,延长钻头寿命。振动钻削良好的工艺效果已引起国内外研究者的普遍关注。关键词：振动钻削；电机；带传动；偏心轴；主轴IIABSTRACTVibrationdrillingisabranchofvibratorycutting,anditisthedifferencebetweenordinarydrillingboreholeprocessthroughthevibratingdevicebitwithworkpieceoccursbetweentherelativemotionofcontrollable.Therearethreemainvibrationmode,namelyaxialvibration(vibrationdirectionanddrillaxistorsionalvibration(same),withbitsdirectionofvibrationrotationdirectionthesame)andcomplexvibration(axialvibrationandtorsionalvibrationsuperposition).Amongthem,theaxialvibrationeasytorealizeandgoodresults,inprocessofvibrationdrillingdominant.Theincentivewaysmainlyhavethevibrationultrasonicvibration,mechanicalvibration,hydraulicvibrationandelectromagneticvibration.Amongthem,theultrasonicvibrationfrequencyusually16kHzabove,soinhighfrequencyvibrationdrilling,alsocalled;TheotherthreevibrationmodefrequencygeneralforhundredsofHertzsocalledthelowfrequencyvibrationdrilling.Vibrationdrillinghaschangedthetraditionaldrillingcuttingmechanism.Invibrationdrillingprocess,whenthemaincuttingedgewithworkpiecearenotisolated(notseparatedtypevibrationdrilling),cuttingspeed,cuttingparameterssuchasperiodicchangesdirectionproduced;WhentheLordwhenthecuttingedgesandworkpiecewhenseparatedtypecutfrom(vibrationdrilling),cuttingprocessintopulsingconcentrescutting.Whenthevibrationparameters(vibrationfrequencyandamplitude),feeding,reasonableselectionofspindlespeedetc,canobviouslyincreasethepenetrationpositioningaccuracyandporesizeprecision,roundnessandsurfacequalityandreduceexportburr,reducethetemperatureofcuttingforceandcutting,prolongdrilllife.Goodvibrationdrillingprocesseffectbythedomesticandinternationalresearchersalreadypopularattention.Keywords：vibrationdrilling；motor；Belttransmission；Eccentricshaft；spindleIII目录1绪论......................................................................................................................11.1振动钻削技术的发展历史...........................................................................21.2振动钻削的机理...........................................................................................12装置设计................................................................................................................42.1装置总体方案...............................................................................................42.2XXXXXX......................................................................................................62.3带传动设计...................................................................................................82.4偏心轴及其附件设计..................................................................................122.5XXXXXXX..................................................................................................182.6底板设计......................................................................................................23参考文献.......................................................................................................................24致谢.............................................................25附录...........................................................2611绪论1.1振动钻削技术的发展历史孔加工是金属切削加工中最常用的加工工艺。据统计,孔加工的金属切除量约占切削加工总金属切除量的1/3,钻头的产量约占刀具总产量的60%。目前用于加工微小孔的工艺方法虽然较多,但应用最广泛、生产实用性最强的仍是采用麻花钻钻削加工。随着对孔加工质量和效率的要求不断提高,传统的钻削工艺已显示出极大的局限性,而近年来迅速发展的振动钻削工艺则日益显示出其独特的优势及广阔的应用前景。振动钻削是振动切削的一个分支,它与普通钻削的区别在于钻孔过程中通过振动装置使钻头与工件之间产生可控的相对运动。振动方式主要有三种,即轴向振动(振动方向与钻头轴线方向相同)、扭转振动(振动方向与钻头旋转方向相同)和复合振动(轴向振动与扭转振动迭加)。其中,轴向振动易于实现,工艺效果良好,在振动钻削中占主导地位。振动的激励方式主要有超声波振动、机械振动、液压振动和电磁振动。其中,超声波振动的频率通常在16ｋＨｚ以上,所以也称为高频振动钻削;其它三种振动方式的频率一般为几百赫兹,故称为低频振动钻削。振动钻削改变了传统钻削的切削机理。在振动钻削过程中,当主切削刃与工件不分离(不分离型振动钻削)时,切削速度、切削方向等参数产生周期性变化;当主切削刃与工件时切时离(分离型振动钻削)时,切削过程变成脉冲式的断续切削。当振动参数(振动频率和振幅)、进给量、主轴转速等选择合理时,可明显提高钻入定位精度及孔的尺寸精度、圆度和表面质量,减小出口毛刺,降低切削力和切削温度,延长钻头寿命。振动钻削良好的工艺效果已引起国内外研究者的普遍关注,自1954年日本宇都宫大学的隈部淳一郎教授提出振动钻削理论以来,各国学者对振动钻削进行了大量理论研究及实验分析,取得了许多有价值的研究成果,其中一些成果已逐步应用于加工领域。低频振动切削技术目前已应用于孔加工(包括钻、扩、铰、锁、攻丝等)和外圆车削加工等领域，解决实际生产中诸如切屑处理、改善切削加工性、提高加工质量、延长刀具寿命等问题，理论上也获得了许多发展。1.2振动钻削的机理振动切削是在普通切削过程中给刀具或工件人为地加上某种有规律的、可控的振动,从而形成在机理上不同于普通切削的切削方法.振动切削按振动频率,可分为高频振动切削超声振动切削和低频振动切削f≤200Hz实践证明,不论是高频还是低频振动切削,只要振动参数和切削用量选择得当,都能产生普通切削2所无法比拟的切削效果,如改善难加工材料的可加工性,可靠地断屑、排屑,显著减小切削力,降低切削温度,降低表面粗糙度,提高切削液的使用效果,从而大大地提高刀具的耐用度尤其在难加工材料和精密零件的加工中,振动切削已成为一种不可忽视的加工方法.用麻花钻进行振动切削时,振动形式有扭振主切削方向上的振动、轴向振动进给方向上的振动和复合振动同时进行扭振和轴向振动。一般认为,当钻头进行扭振时,仅仅改变了切削速度,并没有形成切削厚度的变化,因而,从运动学上分析,在认为刀具是刚性的条件下,扭振并无断屑条件,对于复合振动中的扭振成分也是如此.但是,由于扭振是在钻头外缘部分的主切削方向上的振动,能起到减小切削力的作用;另一方面,它所产生的圆周方向上的切削速度的波动,与进给运动合成,仍然形成了切削厚度的变化,也有利于断屑.轴向振动对钻芯部分的切削刃而言,振动方向与切削方向一致,使横刃部分的冲剪作用有规律地进行,从而使作用在横刃上的脉冲力发挥作用,这时,对钻头外缘附近的切削刃而言,就形成吃刀方向振动切削机理.另一方面,振动切削过程中,由于刀具与工件之间断续接触,使得切削温度降低,正应力