本文選題：深孔加工 + 鉆削機理�。� 參考：《中北大學》2017年博士論文

【摘要】：隨著航空航天、高速鐵路、國防工業(yè)、汽車制造、工程機械等行業(yè)關(guān)鍵制造技術(shù)對深孔加工技術(shù)需求的日益迫切,結(jié)合國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求及智能制造戰(zhàn)略地位的迅猛提升,精密、高效、智能化深孔加工技術(shù)正逐漸成為產(chǎn)品更新?lián)Q代和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。但我國對于深孔加工基礎(chǔ)工藝理論及鉆削機理的深入研究還不足,加之深孔加工工藝系統(tǒng)的“過程依賴性”和切削過程的“狀態(tài)突變性”等特殊難題,從基礎(chǔ)科學突破實際應用,以基礎(chǔ)研究尋求技術(shù)創(chuàng)新,對推動深孔加工技術(shù)順應智能制造格局發(fā)展具有決定性及引領(lǐng)性作用。論文從宏觀和微觀尺度,對深孔鉆削機理及表面完整性進行了系統(tǒng)的理論和試驗研究,結(jié)合研究結(jié)果,進一步探索深孔加工表面完整性的優(yōu)化與控制,為提升我國深孔裝備制造業(yè)的技術(shù)水平和自主創(chuàng)新能力提供可靠科學的依據(jù)和技術(shù)支撐。通過深孔加工快速落刀試驗,對深孔鉆削機理進行了深層次剖析,揭示了深孔加工呈階梯狀的切削區(qū)和擠壓區(qū)不同特征,深入研究在鉆削-擠壓耦合作用下,表面層形成的機理與影響因素�；贖ertz接觸理論,建立導向條擠壓過程彈塑性接觸模型。并根據(jù)單元刀具線性綜合法,建立深孔加工刀具薄剪切平面模型,提出了一種求解深孔加工切削力及轉(zhuǎn)矩的方法。基于位錯理論的研究,從微觀尺度,系統(tǒng)研究了深孔鉆削機理、微觀表面輪廓及加工硬化形成機理,首次對深孔鉆削變形區(qū)進行了定義劃分。以最直接影響加工孔質(zhì)量的導向條為主線,通過引入橫切面上的接觸角6),建立深孔刀具橫向剖切面接觸模型,系統(tǒng)分析了導向條幾何參數(shù)及分布規(guī)律對加工質(zhì)量的影響規(guī)律。依據(jù)穩(wěn)定度理論,系統(tǒng)討論了刀具處于不穩(wěn)定狀態(tài)、臨界穩(wěn)定態(tài)及穩(wěn)定狀態(tài)時的穩(wěn)定性判據(jù),并通過建立刀具-鉆桿系統(tǒng)模型及模態(tài)振型方程,研究了不同狀態(tài)下刀具-鉆桿系統(tǒng)的動態(tài)響應,試驗表明,將刀具與工件之間的接觸簡化為簡支撐更接近實際�？紤]導向條數(shù)量,建立了具有兩導向條及新型三導向條的刀具與工件系統(tǒng)動力學模型,通過振動對比試驗及圓柱度測量,驗證了新型三導向條刀具在動態(tài)剛度、阻尼和抑振性能方面的明顯優(yōu)勢。借助SEM、背散射實驗、X射線衍射法、納米壓痕技術(shù)及電子背散射微觀試驗法,從分子級乃至原子級水平揭示了BTA深孔加工在不同切削參數(shù)下的表面形成特征及亞表層微觀特性。對比分析了深孔加工獨特的切削區(qū)和擠壓區(qū)的顯微結(jié)構(gòu)、亞表層硬度及背散射晶粒結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律,試驗結(jié)論逆反應了深孔加工為鉆削-擠壓的復合加工機理。并研究了不同切削參數(shù)下,表面顯微硬度、殘余應力的變化規(guī)律;依據(jù)內(nèi)表面探測試驗及粗糙度試驗,建立了深孔鉆削表面粗糙度預測模型。通過背散射、納米壓痕及EBSD試驗,系統(tǒng)分析了隨表面層深度不同時的微觀組織結(jié)構(gòu)與機械性能,探析小尺度變化對大尺度的影響規(guī)律,突破深孔加工研究局限性。試驗表明:不同表面層位錯密度、晶粒尺寸及形狀變化規(guī)律,造成深孔加工表面呈現(xiàn)出梯度變化特性,同時驗證了基于位錯理論的深孔鉆削機理、加工硬化及表面形成特性。綜合上述理論與試驗研究,基于歐拉梁模型,建立了深孔加工表面動態(tài)形貌軌跡;結(jié)合深孔加工實際,提出了一種優(yōu)選輔助支撐位置自移動控制方法,設(shè)計研發(fā)了一種基于磁流變液與機械阻尼的復合式智能深孔加工輔助支撐裝置。通過測試刀具-鉆桿振動特性,加工表面粗糙度及切屑宏觀形態(tài)試驗,驗證了復合減振器的有效性。
[Abstract]:On the basis of Hertz contact theory , the paper studies the mechanism of deep hole drilling and its influence factors . Based on Hertz contact theory , this paper studies the mechanism of deep hole drilling and its influence factors . In this paper , the surface roughness and mechanical properties of deep hole are analyzed by means of back scattering , nano indentation and EBSD test .

【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG52

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王波;;宏程序在深孔鉆削加工中的應用[J];科技信息;2009年12期

2 楊曉娟;;深孔鉆的設(shè)計與原理[J];工具技術(shù);2012年06期

3 任連魁;;關(guān)于深孔鉆削中的幾個問題[J];湖北機械;1980年02期

4 薛儒;導向塊在深孔鉆削中的作用[J];工具技術(shù);1989年09期

5 黃龍,樊鐵鑌,王峻;小直徑精密深孔鉆削機理的試驗研究[J];工具技術(shù);1990年03期

6 白萬民,賈培剛,白震平;深孔鉆削時的力學特性分析[J];新技術(shù)新工藝;2000年06期

7 胡小秋,毛軍,焦君圣;深孔鉆削扭矩控制裝置設(shè)計[J];組合機床與自動化加工技術(shù);2000年11期

8 朱林,趙洪兵,劉雁蜀;小直徑、超細長鈦合金深孔鉆削技術(shù)[J];機械工程師;2002年06期

9 李長勝;深孔鉆削機床的機構(gòu)[J];機床與液壓;2002年02期

10 史曉娟 ,朱林;深孔鉆削狀態(tài)監(jiān)測與分析[J];新技術(shù)新工藝;2003年10期

相關(guān)會議論文 前3條

1 盛波;黃強飛;;機匣內(nèi)間斷形深孔機械加工研究[A];第三屆民用飛機先進制造技術(shù)及裝備論壇論文匯編[C];2011年

2 李健;謝雪利;;深孔薄壁筒加工工藝設(shè)計[A];首屆2010年全國（廣州）機械裝備先進制造技術(shù)學術(shù)交流大會論文集（河南分冊）[C];2010年

3 武振有;;工程學科研究進展[A];中國工程物理研究院科技年報（2003）[C];2003年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 首席記者 董娜;重型深孔鉆鏜床獲評省重點領(lǐng)域首臺套產(chǎn)品[N];齊齊哈爾日報;2012年

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 張煌;宏—微觀效應BTA深孔鉆削機理及表面完整性研究[D];中北大學;2017年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 王漢晨;超細長BTA深孔鉆削軸心線偏斜機理研究[D];西安石油大學;2015年

2 徐福強;錯齒BTA深孔鉆鉆削技術(shù)研究[D];沈陽工業(yè)大學;2016年

3 王唯;深孔鉆削加工切削參數(shù)專家系統(tǒng)設(shè)計與研究[D];中北大學;2016年

4 聶兆云;BTA深孔鉆削機理及試驗研究[D];中北大學;2016年

5 曹衛(wèi)衛(wèi);單齒BTA深孔鉆系統(tǒng)的研究與分析[D];中北大學;2016年

6 石徑;雙軸深孔管板鉆床結(jié)構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)[D];華中科技大學;2014年

7 謝陽;BTA內(nèi)排屑深孔鉆斷屑機理及槽型設(shè)計[D];哈爾濱理工大學;2016年

8 趙超;TA10鈦合金的深孔鉆削工藝研究[D];西安石油大學;2016年

9 朱杰;BTA深孔鉆用導向塊設(shè)計優(yōu)選[D];哈爾濱理工大學;2017年

10 陸振華;可轉(zhuǎn)位深孔鉆設(shè)計及相關(guān)技術(shù)研究[D];浙江海洋大學;2017年

，

本文編號：1868609