深孔加工直線度控制技術(shù)

第1章概述/001
1．1深孔加工技術(shù)及難點(diǎn)001
1．2常用的深孔加工系統(tǒng)003
1．2．1深孔加工技術(shù)的分類003
1．2．2槍鉆深孔加工技術(shù)004
1．2．3BTA鉆深孔加工技術(shù)005
1．2．4噴吸鉆深孔加工技術(shù)006
1．2．5DF鉆深孔加工技術(shù)007
1．3傳統(tǒng)深孔加工技術(shù)分析008
1．3．1槍鉆的缺陷008
1．3．2BTA鉆的缺陷009
1．3．3雙管噴吸鉆的缺陷009
1．3．4DF系統(tǒng)的缺陷010
1．4BTA深孔加工直線度多因素協(xié)調(diào)控制技術(shù)010
1．5直線度控制問題的主要技術(shù)方案011
第2章影響深孔直線度的主要因素/012
2．1深孔的形位公差012
2．1．1深孔直線度012
2．1．2同軸度012
2．1．3孔徑擴(kuò)大量013
2．1．4圓度誤差013
2．1．5孔的表面粗糙度014
2．2影響深孔直線度的主要因素014
2．2．1機(jī)床和輔助系統(tǒng)對深孔直線度的影響014
2．2．2工件方面的因素015
2．2．3孔的加工形狀016
2．2．4冷卻系統(tǒng)019
2．2．5刀具與工件相對運(yùn)動方式的影響021
2．2．6切削參數(shù)021
2．2．7鉆桿系統(tǒng)023
第3章深孔加工的直線度誤差方程/024
3．1深孔加工中的參考圓024
3．1．1最小二乘參考圓024
3．1．2最小區(qū)域參考圓025
3．1．3最小二乘參考圓柱026
3．1．4最小區(qū)域參考圓柱026
3．2直線度誤差描述027
3．3深孔鉆桿的能量及直線度方程028
3．3．1Hamilton原理029
3．3．2鉆頭入鉆偏斜對深孔直線度的影響031
3．3．3導(dǎo)向套偏斜對深孔直線度的影響032
3．3．4中部支撐偏差對深孔直線度的影響033
3．4切削液流體對深孔直線度的影響033
第4章BTA鉆桿系統(tǒng)的運(yùn)動特性及與深孔直線度的關(guān)系/037
4．1深孔加工旋轉(zhuǎn)鉆桿的運(yùn)動特點(diǎn)037
4．2旋轉(zhuǎn)鉆桿的動力方程038
4．3旋轉(zhuǎn)鉆桿的運(yùn)動分析040
4．4有限長鉆桿的切削液流體力分析041
4．4．1Reynolds方程假設(shè)041
4．4．2鉆桿π角切削液流體力方程042
4．5切削液流體旋轉(zhuǎn)特性與深孔直線度的關(guān)系043
4．6切削液流體渦動特性與深孔直線度的關(guān)系047
4．6．1鉆桿渦動分析047
4．6．2鉆桿與孔壁碰撞接觸分析048
4．7切削液流體擠壓特性與深孔直線度的關(guān)系051
第5章流體動壓作用下的BTA深孔刀具自導(dǎo)向技術(shù)/056
5．1深孔多刃錯齒內(nèi)排屑刀具受力分析056
5．2刀具系統(tǒng)各部件對深孔軸心偏斜的影響分析058
5．2．1各刀齒的設(shè)計分析058
5．2．2刀齒和導(dǎo)向塊的磨損063
5．3刀具設(shè)計065
5．3．1導(dǎo)向塊、輔助導(dǎo)向塊和防振塊的設(shè)計066
5．3．2切削液加速器和可調(diào)整直徑設(shè)計068
5．3．3刀體的設(shè)計070
5．4鉆桿的承載能力071
5．5切削液流體動壓潤滑作用下的BTA深孔刀具結(jié)構(gòu)075
5．5．1動壓潤滑的形成原理075
5．5．2楔形結(jié)構(gòu)與油膜壓力077
第6章BTA深孔鉆桿振動磁流變液抑制技術(shù)/080
6．1BTA深孔鉆桿系統(tǒng)的振動080
6．1．1鉆桿橫向振動080
6．1．2鉆桿縱向振動081
6．1．3鉆桿扭轉(zhuǎn)振動082
6．2深孔鉆削過程中的再生型顫振083
6．2．1深孔加工過程的動力學(xué)模型083
6．2．2瞬時動態(tài)鉆削力的計算084
6．2．3深孔加工中顫振的分析085
6．3磁流變液減振器抑制振動技術(shù)研究086
6．3．1磁流變液機(jī)理086
6．3．2磁流變液減振器力學(xué)模型研究087
6．4輸油器的結(jié)構(gòu)設(shè)計088
6．4．1輸油器的工作原理088
6．4．2優(yōu)化后輸油器的三維實體建模089
6．5鉆桿導(dǎo)向塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計089
6．5．1鉆桿的懸臂梁模型089
6．5．2添加鉆桿導(dǎo)向塊的可行性分析090
6．5．3鉆桿導(dǎo)向塊的優(yōu)化效果分析090
6．6對導(dǎo)向套的優(yōu)化設(shè)計092
6．7對密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計094
6．7．1密封導(dǎo)向環(huán)的楔形增壓原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計094
6．7．2密封圈的優(yōu)化分析095
6．8輸油器與磁流變液減振器的組合設(shè)計095
6．8．1磁流變液減振器應(yīng)用于深孔機(jī)床的仿真分析096
6．8．2磁流變液減振器應(yīng)用于深孔機(jī)床的顫振仿真097
第7章多級負(fù)壓作用下的BTA深孔加工高效排屑及冷卻技術(shù)/103
7．1減小切削液入口壓力的虹吸原理104
7．2可調(diào)式負(fù)壓結(jié)構(gòu)的工作原理105
7．3優(yōu)化后可調(diào)式負(fù)壓抽屑裝置三維實體建模106
7．4對影響負(fù)壓效果因素的研究106
7．4．1用動力學(xué)原理研究影響負(fù)壓效果的因素106
7．4．2對影響負(fù)壓效果因素的實驗分析107
7．5對后噴嘴壁厚的有限元分析108
7．5．1建立后噴嘴的有限元分析模型108
7．5．2仿真結(jié)果及其分析109
7．6曲面噴嘴對深孔負(fù)壓的影響110
7．7多級負(fù)壓減小切削液入口壓力116
7．7．1多級負(fù)壓原理分析116
7．7．2多級負(fù)壓減小入口壓力的模擬分析117
7．8多級負(fù)壓的結(jié)構(gòu)分析122
7．8．1多級負(fù)壓結(jié)構(gòu)122
7．8．2多級負(fù)壓腔內(nèi)部流體分析125
第8章BTA深孔直線度光電精密檢測方法/130
8．1光電探測器測量深孔直線度的原理130
8．2基于光電原理的深孔直線度測量方程132
8．3深孔直線度的測量實驗138
8．3．1深孔直線度檢測裝置的原理及結(jié)構(gòu)138
8．3．2測量系統(tǒng)的組成139
第9章基于壓電原理的BTA深孔直線度主動糾偏技術(shù)/143
9．1壓電材料及壓電機(jī)理143
9．2壓電鉆桿控制系統(tǒng)方程144
9．2．1壓電傳感和致動方程144
9．2．2BTA鉆桿系統(tǒng)壓電主動控制的狀態(tài)方程146
9．2．3主動控制系統(tǒng)設(shè)計147
9．2．4MATLAB控制仿真147
9．3壓電鉆桿系統(tǒng)的有限元分析149
9．3．1有限元分析方案149
9．3．2壓電片有限元模型及計算149
9．4壓電鉆桿系統(tǒng)模型有限元分析153
9．4．1壓電鉆桿系統(tǒng)的模態(tài)分析153
9．4．2壓電BTA鉆桿系統(tǒng)的位置分析156
9．5壓電BTA鉆桿系統(tǒng)的壓電智能控制仿真160
第10章深孔直線度控制技術(shù)實驗驗證/163
10．1輔助支撐和導(dǎo)向套的初始偏差對孔偏斜的影響164
10．2刀具系統(tǒng)的振動特性與穩(wěn)定性166
10．3不同轉(zhuǎn)速、渦動速度、擠壓速度及入口壓力條件下的深孔直線度172
參考文獻(xiàn)175