小孔的微細切削加工研究.pdf

1、近年來，隨著科學技術(shù)的不斷進步與發(fā)展，在航空航天、國防、電子工業(yè)等領域，精密小孔的應用越來越廣泛，特別是針對某些精密機械零部件的場合。對精密小孔的加工制造質(zhì)量要求方面，已經(jīng)引起了人們非常大的重視。目前，微細切削加工技術(shù)仍然是微細加工制造領域的主要加工方法，這與其經(jīng)濟性好、效率高和耗能少等特點是密不可分的，并且微細切削加工可以實現(xiàn)幾十微米到毫米尺寸的復雜三維結(jié)構(gòu)、曲面特征的小型零件與裝置的加工。因此對于精密小孔的機械應用，也可以利用微細切

2、削加工的這種方法來進行加工與制造。
　　本文針對精密小孔的微細切削加工，通過微細鉆孔與微細螺旋銑孔兩種不同的加工方式，分別對其進行建模仿真并進行切削試驗，研究兩種不同的加工工藝方式下達到最小未變形切屑厚度時的臨界切削參數(shù)。對小孔微細切削中切屑的形成、切削力、毛刺進行分析，得到微細切削小孔時較優(yōu)的加工方式與切削參數(shù)。
　　首先，對微細鉆孔與微細螺旋銑孔兩種加工方式分別進行有限元建模及仿真。根據(jù)微細切削小孔的要求，對微細鉆孔與微

3、細螺旋銑孔兩種加工方式的切削參數(shù)、切屑形貌、切削特征進行初步的分析研究。建立合理的微細切削刀具與工件的有限元配合模型，對微細鉆孔與微細螺旋銑孔中的切削參數(shù)進行不同的取值，運用Deform-3D有限元仿真軟件分別對其進行仿真。從切屑的形成與切削力方面對仿真進行了分析研究，找到仿真中達到最小未變形切屑厚度時的臨界切削參數(shù)。
　　其次，對微細鉆孔與微細螺旋銑孔兩種加工方式分別進行微細切削試驗?；谏鲜龇抡嫜芯?，分別選取合理的切削參數(shù)、加

4、工設備與刀具，并進行小孔的微細切削試驗。確定兩種加工工藝方式下，達到最小未變形切屑厚度時的臨界切削參數(shù)，進而驗證了上述仿真研究的可靠性與合理性。通過兩種加工方式的對比研究，得到微細切削小孔時較優(yōu)的加工方式。
　　基于上述仿真與試驗研究，最后進行微細切削小孔優(yōu)化試驗。通過利用多因素正交試驗法，分別對不同的微細切削參數(shù)進行合理取值并組合，對研究材料進行多次小孔的微細切削試驗。通過對試驗結(jié)果分析，包括切削力、制孔毛刺寬度，從而得到優(yōu)化后