深孔加工直线度控制技术电子书

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内容提要

前言

第1章　概述

1.1　深孔加工技术及难点

1.2　常用的深孔加工系统

1.2.1　深孔加工技术的分类

1.2.2　枪钻深孔加工技术

1.2.3　BTA钻深孔加工技术

1.2.4　喷吸钻深孔加工技术

1.2.5　DF钻深孔加工技术

1.3　传统深孔加工技术分析

1.3.1　枪钻的缺陷

1.3.2　BTA钻的缺陷

1.3.3　双管喷吸钻的缺陷

1.3.4　DF系统的缺陷

1.4　BTA深孔加工直线度多因素协调控制技术

1.5　直线度控制问题的主要技术方案

第2章　影响深孔直线度的主要因素

2.1　深孔的形位公差

2.1.1　深孔直线度

2.1.2　同轴度

2.1.3　孔径扩大量

2.1.4　圆度误差

2.1.5　孔的表面粗糙度

2.2　影响深孔直线度的主要因素

2.2.1　机床和辅助系统对深孔直线度的影响

2.2.2　工件方面的因素

2.2.3　孔的加工形状

2.2.4　冷却系统

2.2.5　刀具与工件相对运动方式的影响

2.2.6　切削参数

2.2.7　钻杆系统

第3章　深孔加工的直线度误差方程

3.1　深孔加工中的参考圆

3.1.1　最小二乘参考圆

3.1.2　最小区域参考圆

3.1.3　最小二乘参考圆柱

3.1.4　最小区域参考圆柱

3.2　直线度误差描述

3.3　深孔钻杆的能量及直线度方程

3.3.1　Hamilton原理

3.3.2　钻头入钻偏斜对深孔直线度的影响

3.3.3　导向套偏斜对深孔直线度的影响

3.3.4　中部支撑偏差对深孔直线度的影响

3.4　切削液流体对深孔直线度的影响

第4章　BTA钻杆系统的运动特性及与深孔直线度的关系

4.1　深孔加工旋转钻杆的运动特点

4.2　旋转钻杆的动力方程

4.3　旋转钻杆的运动分析

4.4　有限长钻杆的切削液流体力分析

4.4.1　Reynolds方程假设

4.4.2　钻杆π角切削液流体力方程

4.5　切削液流体旋转特性与深孔直线度的关系

4.6　切削液流体涡动特性与深孔直线度的关系

4.6.1　钻杆涡动分析

4.6.2　钻杆与孔壁碰撞接触分析

4.7　切削液流体挤压特性与深孔直线度的关系

第5章　流体动压作用下的BTA深孔刀具自导向技术

5.1　深孔多刃错齿内排屑刀具受力分析

5.2　刀具系统各部件对深孔轴心偏斜的影响分析

5.2.1　各刀齿的设计分析

5.2.2　刀齿和导向块的磨损

5.3　刀具设计

5.3.1　导向块、辅助导向块和防振块的设计

5.3.2　切削液加速器和可调整直径设计

5.3.3　刀体的设计

5.4　钻杆的承载能力

5.5　切削液流体动压润滑作用下的BTA深孔刀具结构

5.5.1　动压润滑的形成原理

5.5.2　楔形结构与油膜压力

第6章　BTA深孔钻杆振动磁流变液抑制技术

6.1　BTA深孔钻杆系统的振动

6.1.1　钻杆横向振动

6.1.2　钻杆纵向振动

6.1.3　钻杆扭转振动

6.2　深孔钻削过程中的再生型颤振

6.2.1　深孔加工过程的动力学模型

6.2.2　瞬时动态钻削力的计算

6.2.3　深孔加工中颤振的分析

6.3　磁流变液减振器抑制振动技术研究

6.3.1　磁流变液机理

6.3.2　磁流变液减振器力学模型研究

6.4　输油器的结构设计

6.4.1　输油器的工作原理

6.4.2　优化后输油器的三维实体建模

6.5　钻杆导向块的结构设计

6.5.1　钻杆的悬臂梁模型

6.5.2　添加钻杆导向块的可行性分析

6.5.3　钻杆导向块的优化效果分析

6.6　对导向套的优化设计

6.7　对密封结构的优化设计

6.7.1　密封导向环的楔形增压原理及结构设计

6.7.2　密封圈的优化分析

6.8　输油器与磁流变液减振器的组合设计

6.8.1　磁流变液减振器应用于深孔机床的仿真分析

6.8.2　磁流变液减振器应用于深孔机床的颤振仿真

第7章　多级负压作用下的BTA深孔加工高效排屑及冷却技术

7.1　减小切削液入口压力的虹吸原理

7.2　可调式负压结构的工作原理

7.3　优化后可调式负压抽屑装置三维实体建模

7.4　对影响负压效果因素的研究

7.4.1　用动力学原理研究影响负压效果的因素

7.4.2　对影响负压效果因素的实验分析

7.5　对后喷嘴壁厚的有限元分析

7.5.1　建立后喷嘴的有限元分析模型

7.5.2　仿真结果及其分析

7.6　曲面喷嘴对深孔负压的影响

7.7　多级负压减小切削液入口压力

7.7.1　多级负压原理分析

7.7.2　多级负压减小入口压力的模拟分析

7.8　多级负压的结构分析

7.8.1　多级负压结构

7.8.2　多级负压腔内部流体分析

第8章　BTA深孔直线度光电精密检测方法

8.1　光电探测器测量深孔直线度的原理

8.2　基于光电原理的深孔直线度测量方程

8.3　深孔直线度的测量实验

8.3.1　深孔直线度检测装置的原理及结构

8.3.2　测量系统的组成

第9章　基于压电原理的BTA深孔直线度主动纠偏技术

9.1　压电材料及压电机理

9.2　压电钻杆控制系统方程

9.2.1　压电传感和致动方程

9.2.2　BTA钻杆系统压电主动控制的状态方程

9.2.3　主动控制系统设计

9.2.4　MATLAB控制仿真

9.3　压电钻杆系统的有限元分析

9.3.1　有限元分析方案

9.3.2　压电片有限元模型及计算

9.4　压电钻杆系统模型有限元分析

9.4.1　压电钻杆系统的模态分析

9.4.2　压电BTA钻杆系统的位置分析

9.5　压电BTA钻杆系统的压电智能控制仿真

第10章　深孔直线度控制技术实验验证

10.1　辅助支撑和导向套的初始偏差对孔偏斜的影响

10.2　刀具系统的振动特性与稳定性

10.3　不同转速、涡动速度、挤压速度及入口压力条件下的深孔直线度

参考文献