深小孔超声轴向振动钻削装置设计与研究

张学忱　林　丹　史尧臣②

(①长春理工大学机电工程学院，吉林 长春 130022；②长春大学机械工程学院，吉林 长春 130022)



深小孔超声轴向振动钻削装置设计与研究

张学忱①林丹①史尧臣①②

(①长春理工大学机电工程学院，吉林 长春 130022；②长春大学机械工程学院，吉林 长春 130022)

基于振动钻削机理，针对深小孔振动钻削设计了一套超声轴向振动钻削装置，利用有限元方法对变幅杆动力学特性进行了仿真分析，并在设计研制的超声轴向振动装置上进行了深小孔振动钻削与普通钻削对比试验。试验结果表明设计的试验装置满足深小孔轴向振动钻削加工要求，且振动钻削加工深小孔具有较小上下孔径差和表面粗糙度值，与普通钻削相比能够获得更好的加工质量和工艺效果。

振动钻削；超声振动；深小孔；变幅杆

随着科学技术的不断发展，深小孔加工技术在医疗、航空、军事等领域的应用越来越广泛，对深小孔的加工精度和表面质量的要求也越来越高。深小孔一般指直径小于1 mm深径比大于5的小孔，由于传统的孔加工方法存在入钻精度差、出口毛刺大、孔表面粗糙度值大、排屑困难、钻头寿命短等问题，已很难满足目前对微小深孔钻削的加工要求[1]。因此，提出了振动钻削这一特殊的孔加工工艺方法。

振动钻削在断屑排屑能力、出口毛刺、表面粗糙度、入钻定位精度和刀具的使用寿命等指标上均优于普通钻削，具有优良的工艺效果。自上个世纪50年代日本宇都宫大学的隈部纯一郎教授首次提出振动钻削理论后，各国学者也开始对振动钻削装置进行设计与研究。……