一种深孔机床轴-扭复合激振试验方法技术

本发明专利技术公开了一种深孔机床轴‑扭复合激振试验方法，通过对深孔机床轴‑扭复合激振实验装置中的模块组件进行调整，从而实现轴向激振、单向轴扭复合激振和往复轴扭复合激振三种振动形式。根据深孔加工过程中，对深孔直线度或轴线偏斜的钻削质量要求的不同，实现四种钻削运动方式之间的切换；四种钻削运动方式分别包括：运动方式一、工件旋转，刀具作进给运动；运动方式二、工件不动，刀具旋转又做进给运动；运动方式三、工件旋转，刀具作相反方向旋转及进给运动；运动方式四、工件做旋转与进给运动；振动钻削的三种振动形式以及钻削的四种钻削运动方式能相互结合，从而拓展机床加工适用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种深孔机床轴-扭复合激振试验方法
本专利技术涉及深孔加工领域，特别是一种深孔机床轴-扭复合激振试验方法。
技术介绍
随着工业技术发展，深孔加工已广泛应用于能源(石油采掘、煤炭、电力)、航空航天、冶金、汽车、化工等领域且所占比重日益突出。目前，在整个机械加工体系中孔加工大约占30%，其中40%以上的孔加工属于深孔加工的范畴，有22%是对于实心材料的加工，并且相关数据表明，钻头的产量约占刀具总产量的60％。二十世纪五十年代，振动钻削理念由隈部淳一郎教授率先提出。相较于普通钻削，振动钻削有着十足的优势：断屑可靠，排屑顺畅，切削力和切削温度降低，加工精度提高，刀具寿命延长。自振动钻削面世70年来，其优越的切削性能和广阔的发展空间激发着国内外学者前赴后继地展开研究。目前，振动钻削在常规领域已经卓有成效，并且衍生出了不少形式的激振仪器，但这些激振仪器对于深孔加工领域而言，存在以下方面的一些问题：1.大多是是超声激振仪器，这类激振器体积大、造价昂贵，实验形式单一，不适合实验研究使用。2.大多为低频激振器，精度不够，难以维持稳定的振幅，深孔加工质量大打折扣。3.现有激振装置多以轴向振动为主，激振形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深孔机床轴‑扭复合激振试验方法，其特征在于：通过对深孔机床轴‑扭复合激振实验装置中的模块组件进行调整，从而实现轴向激振、单向轴扭复合激振和往复轴扭复合激振三种振动形式；根据深孔加工过程中，对深孔直线度或轴线偏斜的钻削质量要求的不同，实现四种钻削运动方式之间的切换；四种钻削运动方式分别包括：运动方式一、工件旋转，刀具作进给运动；运动方式二、工件不动，刀具旋转又做进给运动；运动方式三、工件旋转，刀具作相反方向旋转及进给运动；运动方式四、工件做旋转与进给运动；振动钻削的三种振动形式以及钻削的四种钻削运动方式能相互结合，从而拓展机床加工适用范围；其中，轴向激振的试验方法，包括如下步骤：步骤11...

【技术特征摘要】
1.一种深孔机床轴-扭复合激振试验方法，其特征在于：通过对深孔机床轴-扭复合激振实验装置中的模块组件进行调整，从而实现轴向激振、单向轴扭复合激振和往复轴扭复合激振三种振动形式；根据深孔加工过程中，对深孔直线度或轴线偏斜的钻削质量要求的不同，实现四种钻削运动方式之间的切换；四种钻削运动方式分别包括：运动方式一、工件旋转，刀具作进给运动；运动方式二、工件不动，刀具旋转又做进给运动；运动方式三、工件旋转，刀具作相反方向旋转及进给运动；运动方式四、工件做旋转与进给运动；振动钻削的三种振动形式以及钻削的四种钻削运动方式能相互结合，从而拓展机床加工适用范围；其中，轴向激振的试验方法，包括如下步骤：步骤11，激振试验装置组装：将轴向激振单元与加工机床进行安装；然后，将待深孔加工的工件安装固定在工件轴向固定组件上；步骤12，振动电机参数设置：先将两个振动电机通过联锁实现同步控制；然后，根据设定的振幅和激振力，调节两块偏重块之间的夹角；同时，通过变频器设置振动电机的振动频率在20~50Hz及转速；步骤13，轴向激振：振动电机同步启动，工件及参振机体同步振动；步骤14，轴向振幅测量：振幅实时测量显示单元对工件及参振机体的轴向振幅进行测试，当测试的轴向振幅的波动范围满足设定要求时，记录此时的轴向振幅；步骤15，轴向振幅调整：将步骤14记录的轴向振幅与步骤12中设定的振幅进行比较，当两者不一致时，再次调整两块偏重块之间的夹角，并重复步骤13至步骤14，直至记录的轴向振幅与设定的振幅相一致；步骤16，深孔加工：轴向振幅调整完成后，使用钻头对装夹在工件轴向固定组件上的工件进行深孔加工试验；单向轴扭复合激振的试验方法，包括如下步骤：步骤21，激振试验装置组装：将轴向激振单元中的工件轴向固定组件进行拆除或将往复扭转组件中的连杆机构进行拆除；然后，将单向扭转组件和工件扭转夹持组件与参振机体可拆卸连接，待深孔加工的工件安装固定在工件扭转夹持组件上；工件的传动端与单向扭转组件中减速机一的输出轴相连接；步骤22，振动电机及伺服电机一参数设置：振动电机参数的设置方法同步骤12；伺服电机一设置初始转速；步骤23，单向轴扭复合激振：伺服电机一和振动电机均同步启动，工件及参振机体同步振动；同时，工件与三爪卡盘均进行单向扭转运动；步骤24，轴向振幅测量：振幅实时测量显示单元对工件及参振机体的轴向振幅进行测试，当测试的轴向振幅的波动范围满足设定要求时，记录此时的轴向振幅；步骤25，轴向振幅调整：将步骤24记录的轴向振幅与步骤22中设定的振幅进行比较，当两者不一致时，再次调整两块偏重块之间的夹角，并重复步骤23至步骤24，直至记录的轴向振幅与设定的振幅相一致；步骤26，深孔加工：轴向振幅调整完成后，使用钻头对装夹在工件扭转夹持组件上的工件进行深孔加工试验；往复轴扭复合激振的试验方法，包括如下步骤：步骤31，激振试验装置组装：将轴向激振单元中的工件轴向固定组件进行拆除或将单向扭转组件进行拆除或单向扭转组件解除与工件传动端的连接；然后，将往复扭转组件和工件扭转夹持组件与参振机体可拆卸连接，待深孔加工的工件安装固定在工件扭转夹持组件上；工件的传动端与连杆机构中的长曲柄相连接；步骤32，振动电机、伺服电机及伸缩连杆参数设置：振动电机参数的设置方法同步骤12；伺服电机设置初始转速；伸缩连杆调整至设定长度；步骤33，往复轴扭复合激振：伺服电机和振动电机均同步启动，工件及参振机体同步振动；同时，工件与三爪卡盘均进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亮，薛虎，刘鹏，朱奔驰，石启鹏，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32