【摘 要】
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随着硬脆材料的应用范围越来越广,关于硬脆材料孔的加工问题成为行业研究热点问题之一,旋转超声振动钻削被认为是加工该材料非常有效的特种加工方法。本文以P20模具钢和BK7光学玻璃为研究对象,选用麻花钻和金刚石套料钻为工具,在深入剖析了旋转超声振动钻削技术现状的基础上,对旋转超声振动钻削的理论、过程仿真以及实验进行研究。(1)通过振动钻削基本理论的研究,阐述了振动钻削的优
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随着硬脆材料的应用范围越来越广,关于硬脆材料孔的加工问题成为行业研究热点问题之一,旋转超声振动钻削被认为是加工该材料非常有效的特种加工方法。本文以P20模具钢和BK7光学玻璃为研究对象,选用麻花钻和金刚石套料钻为工具,在深入剖析了旋转超声振动钻削技术现状的基础上,对旋转超声振动钻削的理论、过程仿真以及实验进行研究。(1)通过振动钻削基本理论的研究,阐述了振动钻削的优势;基于旋转超声振动钻削运动特性的基础,研究了旋转超声振动钻削加工材料去除机理和材料去除过程,并结合前人的研究和本文所研究材料的特性,推导出基于脆性断裂的旋转超声振动钻削材料去除率理论模型。(2)针对旋转超声麻花钻振动钻削P20模具钢的问题,运用有限元仿真软件Deform-3D模拟其加工过程。以轴向力和切削温度为实验指标,设计对比实验,得出相对于普通钻削加工,超声振动钻削可有效减小轴向力和切削温度;并通过旋转超声麻花钻振动钻削单因素实验,得出轴向力随主轴转速和振幅的增大而减小,随进给速度的增大而增大,而切削温度随主轴转速、进给速度和振幅的增大均呈现增大趋势;通过旋转超声麻花钻振动正交实验,验证了钻削参数对轴向力的影响规律,并得到影响程度的排序依次为:进给速度
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