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镍基高温合金超声低频振动辅助钻孔试验
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作者 陈闻欣 《机械管理开发》 2024年第7期76-77,116,共3页
采用超声钻孔能够有效缓解轴向力作,提升孔屑排斥效果。为了提高镍基高温合金的钻孔质量,以Inconel718镍基高温合金为例开展超声低频振动辅助钻孔试验研究,完成系统超声低频振动测。钻孔试验结果表明:相比较普通钻孔,超声低频振动钻孔... 采用超声钻孔能够有效缓解轴向力作,提升孔屑排斥效果。为了提高镍基高温合金的钻孔质量,以Inconel718镍基高温合金为例开展超声低频振动辅助钻孔试验研究,完成系统超声低频振动测。钻孔试验结果表明:相比较普通钻孔,超声低频振动钻孔的轴向力与扭矩均值相对常规钻孔方式下降比例为10%~15%;超声低频振动钻孔原先螺旋切屑转变为许多断屑物,促进断屑并快速排出,获得稳定钻孔效果。该研究对提高Inconel 718镍基高温合金板的钻孔质量具有很好的实际应用价值。 展开更多
关键词 钻孔 超声辅助 低频振动 镍基高温合金
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轴向低频振动骨钻孔温度实验与仿真研究 被引量:1
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作者 侯书军 龚建龙 +1 位作者 王光亚 白小帆 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第6期114-118,共5页
骨钻孔是外科手术中常用的重要操作之一。钻孔过程中产生的热量会导致骨细胞热损伤,降低骨组织强度,引起固定螺钉\假体松动和手术失败。通过实验与有限元仿真相结合的方法,研究了轴向低频振动钻削方式对骨钻孔过程中温升的影响,并对实... 骨钻孔是外科手术中常用的重要操作之一。钻孔过程中产生的热量会导致骨细胞热损伤,降低骨组织强度,引起固定螺钉\假体松动和手术失败。通过实验与有限元仿真相结合的方法,研究了轴向低频振动钻削方式对骨钻孔过程中温升的影响,并对实验结果进行了统计分析。结果表明:轴向低频振动钻削方式可以有效降低骨钻孔过程中的温升;钻削过程中的最高温度随转速的增大呈线性上升的趋势;随进给速度的增大呈先上升后降低的趋势;在低转速和低进给速度的情况下可以得到较低的钻削温度。通过统计分析可以看出,使用低频振动钻削方式,并控制转速和进给速度,是控制钻骨温升的有效策略。可以认为轴向低频振动钻削方式在骨钻削过程中不仅可以降低温升还能同时增强散热,是获得低于普通钻削方式温度的主要原因。 展开更多
关键词 骨钻孔 有限元分析 低频振动 温度 统计分析
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SiC/GFRP复合装甲超声辅助制孔技术研究
3
作者 刘锋 刘子文 +3 位作者 郑雷 孙晓晗 董香龙 韦文东 《机床与液压》 北大核心 2023年第10期49-53,共5页
针对新型轻质陶瓷材料为核心的高性能复合装甲在常规加工过程中质量差等问题,对SiC/GFRP复合装甲进行超声振动辅助制孔加工技术研究,通过改变机床主轴转速、进给速度等加工工艺参数,探究钻削力的变化。结果表明:提高主轴转速或降低进给... 针对新型轻质陶瓷材料为核心的高性能复合装甲在常规加工过程中质量差等问题,对SiC/GFRP复合装甲进行超声振动辅助制孔加工技术研究,通过改变机床主轴转速、进给速度等加工工艺参数,探究钻削力的变化。结果表明:提高主轴转速或降低进给速度,可有效减小钻削轴向力;超声振动辅助提高了制孔表面完整性,能显著改善制孔质量。 展开更多
关键词 SiC/GFRP复合装甲 超声振动辅助制孔 钻削力 加工质量
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GFRP低频轴向振动制孔的钻削力特性和套料钻磨损分析 被引量:3
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作者 董香龙 郑雷 +4 位作者 韦文东 孙晓晗 刘子文 孙衍涛 何智伟 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2023年第1期82-89,共8页
GFRP的套孔钻削过程中极易产生分层、撕裂等加工损伤,其与轴向钻削力直接相关。为提高GFRP的制孔质量,采用新型金刚石薄壁套料钻,结合低频轴向振动加工技术,建立单颗磨粒的运动学模型和动力学模型,试验研究GFRP制孔中的轴向力变化规律,... GFRP的套孔钻削过程中极易产生分层、撕裂等加工损伤,其与轴向钻削力直接相关。为提高GFRP的制孔质量,采用新型金刚石薄壁套料钻,结合低频轴向振动加工技术,建立单颗磨粒的运动学模型和动力学模型,试验研究GFRP制孔中的轴向力变化规律,并对套料钻的烧焦概率、自动落料率进行分析。结果表明:对比常规钻削,低频振动钻削时的瞬时进给量和轴向力比常规钻削时的大,且随着振幅的增加,轴向力也随之增大;低频振动钻削和常规钻削时的轴向力皆随进给速度的增加而增大,随主轴转速的升高而降低。同时,低频振动钻削时磨粒间断性地参与钻削,大大降低了套料钻的烧焦概率,提高了其自动落料率,自动落料率高达88.24%,可实现GFRP的连续批量制孔。 展开更多
关键词 低频轴向振动 套孔加工 轴向力 烧焦概率 自动落料
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钛合金低频振动制孔切屑形态表征方法研究
5
作者 付余 丁悦 +2 位作者 王腾飞 李浩 郭飞燕 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第4期72-77,共6页
建立了两切削刃低频振动制孔切削厚度模型和切屑扇形角模型,确立了切屑分离条件,提出了切屑扇形角与切削角位移之间的经验公式。开展切屑形态分析试验,获得了制孔参数与切屑形态之间的对应关系,确定了与较好扇形切屑形态对应的A–f参数... 建立了两切削刃低频振动制孔切削厚度模型和切屑扇形角模型,确立了切屑分离条件,提出了切屑扇形角与切削角位移之间的经验公式。开展切屑形态分析试验,获得了制孔参数与切屑形态之间的对应关系,确定了与较好扇形切屑形态对应的A–f参数组合范围,并对扇形切屑的扇形角进行测量,将扇形角实测值与理论计算值进行比较分析,结果表明所建立的扇形切屑角模型能够较好地表征实际扇形切屑形态。 展开更多
关键词 钛合金 低频振动制孔 切屑分离条件 切屑形态 表征方法
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叠层材料低频振动制孔工艺参数优化实验研究
6
作者 聂鹏 马义迪 +2 位作者 李海伟 张锴锋 李正强 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期98-102,共5页
CFRP/Ti叠层结构在一体化制孔的过程中易出现复合材料分层、撕裂、灼伤和孔出口毛刺等制孔缺陷。本文基于低频振动辅助钻削技术,进行工艺实验,经过二次优化后得到最优加工参数。实验结果表明,在转速400 r/min、进给量12 mm/min、振幅75... CFRP/Ti叠层结构在一体化制孔的过程中易出现复合材料分层、撕裂、灼伤和孔出口毛刺等制孔缺陷。本文基于低频振动辅助钻削技术,进行工艺实验,经过二次优化后得到最优加工参数。实验结果表明,在转速400 r/min、进给量12 mm/min、振幅75μm与转速500 r/min、进给量21 mm/min、振幅75μm两组加工参数下的制孔质量较好,使用较高转速和较大进给量能够提高加工效率。 展开更多
关键词 叠层材料 低频振动制孔 工艺实验 优化
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轴向低频振动对皮质骨钻削进给力的影响试验与分析
7
作者 白小帆 刘志强 刘彦士 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第20期2411-2418,2427,共9页
为了研究轴向低频振动辅助钻削方式在皮质骨钻削过程中对进给力的影响,对全钻头和横刃部分进给力进行了对比试验,并对切削刃切削单元的运动学和瞬时加工过程进行了分析。对比试验结果表明:在相同的钻削参数下,与常规方式相比,轴向低频... 为了研究轴向低频振动辅助钻削方式在皮质骨钻削过程中对进给力的影响,对全钻头和横刃部分进给力进行了对比试验,并对切削刃切削单元的运动学和瞬时加工过程进行了分析。对比试验结果表明:在相同的钻削参数下,与常规方式相比,轴向低频振动钻削方式的全钻头进给力最大可减小约60%,横刃部分进给力可减小60%~80%。依据运动学分析和典型骨屑形态对比可以得出:在特定的钻削参数和振动参数配合下,轴向低频振动钻削方式可以实现钻头-工件周期性分离运动,显著影响瞬态加工过程,是进给力显著减小的主要原因之一。 展开更多
关键词 骨钻削 低频振动辅助钻削 运动学分析 瞬态加工 进给力
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机械式低频轴向振动钻削装置的设计与分析 被引量:2
8
作者 李章东 田军伟 +2 位作者 焦锋 李亚鹏 刘旭辉 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第3期89-95,共7页
在深孔的钻削加工过程中,经常会有连续的带状切屑导致断钻事故发生,如果在钻削过程中对切屑进行周期性地断屑,就能有效解决深孔加工过程中断屑排屑困难的问题。设计一种机械式低频轴向振动钻削装置,研究其工作原理、振幅和频率的调整方... 在深孔的钻削加工过程中,经常会有连续的带状切屑导致断钻事故发生,如果在钻削过程中对切屑进行周期性地断屑,就能有效解决深孔加工过程中断屑排屑困难的问题。设计一种机械式低频轴向振动钻削装置,研究其工作原理、振幅和频率的调整方法以及振动钻削装置的整体结构布局;对振动钻削装置的主要技术参数进行分析计算;利用ANSYS Workbench对其进行刚体动力学仿真分析,并进行振动钻削装置的振动特性试验。结果表明,所设计的钻削装置结构简单,振幅与频率调整方便,能够解决断屑排屑困难的问题,可以有效提高深孔加工质量。 展开更多
关键词 深孔加工 低频振动钻削 刚体动力学 仿真建模
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机械式低频振动钻削技术的研究进展 被引量:1
9
作者 李章东 田军伟 焦锋 《工具技术》 2018年第1期7-10,共4页
普通的钻削加工已不能满足大量难加工材料的加工要求,振动钻削加工技术在该背景下应运而生。机械式低频振动钻削技术是振动钻削技术的分支,经过各国专家学者的试验论证,相比普通钻削,其孔加工精度明显提升,振动钻削加工技术必将成为今... 普通的钻削加工已不能满足大量难加工材料的加工要求,振动钻削加工技术在该背景下应运而生。机械式低频振动钻削技术是振动钻削技术的分支,经过各国专家学者的试验论证,相比普通钻削,其孔加工精度明显提升,振动钻削加工技术必将成为今后研究的重点方向。文章概述了振动钻削加工技术的基本原理、特点及研究现状,总结了当前研究中存在的主要问题,并对其今后的发展做了展望。 展开更多
关键词 低频 振动钻削 孔加工
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液压式低频轴向振动钻削的实验研究 被引量:1
10
作者 陈学永 陈尊荣 陈仕国 《福建工程学院学报》 CAS 2010年第1期52-57,共6页
先对振动钻削进行简要的介绍,设计出振动钻削实验方案;利用实验室研制的液压低频轴向振动钻削实验系统,对铸铁、铝合金和碳钢进行振动钻削实验,根据所采集的负载扭矩与钻孔孔径尺寸值数据,对普通钻削与振动钻削之间的差异进行分析;证实... 先对振动钻削进行简要的介绍,设计出振动钻削实验方案;利用实验室研制的液压低频轴向振动钻削实验系统,对铸铁、铝合金和碳钢进行振动钻削实验,根据所采集的负载扭矩与钻孔孔径尺寸值数据,对普通钻削与振动钻削之间的差异进行分析;证实了振动钻削具有降低钻孔负载扭矩、提高钻孔质量的结论。 展开更多
关键词 普通钻削 振动钻削 液压低频 钻孔扭矩 扩孔量
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金沙江溪洛渡水电站大坝深孔过流振动测试分析
11
作者 欧阳金惠 时洪涛 周光平 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2022年第1期57-63,共7页
为分析溪洛渡水电站大坝深孔过流引起的振动问题,本文采用中国水利水电科学研究院自主研发的振动测试系统,对右岸制冰楼与拌合楼、大坝廊道和深孔启闭机平台及水垫塘廊道等部位开展了现场测试分析,结果表明:(1)制冰楼、拌合楼等柔性结构... 为分析溪洛渡水电站大坝深孔过流引起的振动问题,本文采用中国水利水电科学研究院自主研发的振动测试系统,对右岸制冰楼与拌合楼、大坝廊道和深孔启闭机平台及水垫塘廊道等部位开展了现场测试分析,结果表明:(1)制冰楼、拌合楼等柔性结构,以横河向振动响应为主,其振幅不影响正常运行安全;(2)拱坝深孔过流时引起大坝527岸坡坝段廊道的振动响应较低,其频带较宽且卓越频率不显著;(3)启闭机平台的振动响应相对较大,其振动响应第1阶卓越频率为1.83 Hz;通过启闭机平台与水垫塘振动响应的传递函数分析可知,该频率为大坝第1阶自振频率;(4)水垫塘底板和二道坝等泄洪消能结构,以竖向振动响应为主;水垫塘振动响应频带较宽且主频不突出;首次发现了二道坝廊道的振动响应主频随时间变化并存在间歇性低频振动,建议开展溪洛渡二道坝结构间歇性低频振动长期安全监测分析,并加强其他高拱坝水垫塘与二道坝泄洪时的低频振动安全设计。 展开更多
关键词 高拱坝 深孔过流 振动测试 低频振动
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管螺纹加工的断屑方法研究
12
作者 姜燕 《液压气动与密封》 2010年第2期55-57,共3页
深入研究了管螺纹加工的断屑方法,将目前管螺纹加工的断屑方法分为两大类——作用于刀具上的方法和增加断屑辅助装置的方法,并对各种方法的工作原理、技术特点及优缺点等进行了全面的分析、比较和总结,指出了管螺纹加工断屑方法仍然存... 深入研究了管螺纹加工的断屑方法,将目前管螺纹加工的断屑方法分为两大类——作用于刀具上的方法和增加断屑辅助装置的方法,并对各种方法的工作原理、技术特点及优缺点等进行了全面的分析、比较和总结,指出了管螺纹加工断屑方法仍然存在的问题和下一步的研究方向。 展开更多
关键词 管螺纹 断屑 断屑槽 断屑器 低频振动 激光辅助切屑控制
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轴向低频振动辅助皮质骨钻削的钻削力和温升 被引量:3
13
作者 白小帆 侯书军 +1 位作者 李慨 曲云霞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期321-330,共10页
为了研究轴向低频振动钻削方式在皮质骨钻削中对钻削力和温升的影响,基于一种自主研发的低频振动钻削设备,对常规和轴向低频振动辅助皮质骨钻削的钻削力和温升进行了实验,建立了钻削力和产热速率模型。实验结果表明:轴向低频振动钻削方... 为了研究轴向低频振动钻削方式在皮质骨钻削中对钻削力和温升的影响,基于一种自主研发的低频振动钻削设备,对常规和轴向低频振动辅助皮质骨钻削的钻削力和温升进行了实验,建立了钻削力和产热速率模型。实验结果表明:轴向低频振动钻削方式的进给力和转矩明显减小,温升降低了3~5℃;通过统计方法确定主轴转速是影响钻削力和温升的最显著因素,并进行了双目标优化。模型计算结果与实验数据趋势相吻合,可以认为轴向低频振动产生的钻头与骨组织周期性分离运动是钻削力和温升减小的主要原因。 展开更多
关键词 皮质骨钻削 轴向低频振动辅助钻削 钻削力 温升 切削能
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基于平面波展开法的声学黑洞梁弯曲波带隙研究 被引量:4
14
作者 李敬 朱翔 +1 位作者 李天匀 万志威 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期32-40,共9页
为了进一步提高结构的减振能力,新型减振结构的研究已成必然趋势,声学黑洞作为连续幂律变截面结构,能较好地抑制结构中弯曲波的传播。为了扩展声学黑洞减振频带,本文考虑将声子晶体中周期性结构与声学黑洞结合,构造出以声学黑洞为原胞... 为了进一步提高结构的减振能力,新型减振结构的研究已成必然趋势,声学黑洞作为连续幂律变截面结构,能较好地抑制结构中弯曲波的传播。为了扩展声学黑洞减振频带,本文考虑将声子晶体中周期性结构与声学黑洞结合,构造出以声学黑洞为原胞的一维声子晶体梁。基于欧拉梁理论,推导了该声子晶体梁的弯曲波带隙的平面波展开计算方法,分析了该方法的收敛性。利用传递矩阵法验证了带隙计算结果,证明了推导理论的正确性和平面波展开法计算周期黑洞结构带隙的可行性。分析了黑洞材料参数变化对结构带隙特性的影响,结果表明:选择纵波波速较小的材料组成周期黑洞梁能得到低频带隙,调整结构中材料特性的差异能得到宽频带隙。 展开更多
关键词 声学黑洞 弯曲波 带隙 平面波展开 声子晶体 低频 振动 周期结构
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工件低频振动对微细电解加工材料蚀除速度的影响 被引量:1
15
作者 陈华清 刘壮 +1 位作者 李乃武 张文豹 《电加工与模具》 2012年第1期38-42,46,共6页
基于电化学阳极溶解原理的微细电解加工技术在特种加工技术中占据着重要的地位。然而,微小间隙内电解液更新困难、电解产物难以及时有效排出,一直是制约该技术发展的瓶颈。利用自行设计的低频振动装置,通过工件低频振动辅助的方法进行... 基于电化学阳极溶解原理的微细电解加工技术在特种加工技术中占据着重要的地位。然而,微小间隙内电解液更新困难、电解产物难以及时有效排出,一直是制约该技术发展的瓶颈。利用自行设计的低频振动装置,通过工件低频振动辅助的方法进行微小孔电解加工实验,结果表明:该方法改善了加工区域的流场条件,促进了加工区域电解产物的输运及电解液的更新,显著提高了工件材料的蚀除速度。 展开更多
关键词 微细电解加工 低频振动 微小孔加工 材料蚀除速度
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低频振动小孔径内壁面微结构电解加工技术研究 被引量:1
16
作者 张垚彬 王明环 《电加工与模具》 2016年第2期31-34,共4页
为了研究低频振动电解加工对小孔径内壁面加工的影响,采用数值模拟和实验相结合的方法进行电解加工,分析影响加工结果的工艺参数及低频振动对小孔径内壁面加工精度的影响。结果表明:采用阴极低频振动加工小孔径内壁面,有利于加工间隙内... 为了研究低频振动电解加工对小孔径内壁面加工的影响,采用数值模拟和实验相结合的方法进行电解加工,分析影响加工结果的工艺参数及低频振动对小孔径内壁面加工精度的影响。结果表明:采用阴极低频振动加工小孔径内壁面,有利于加工间隙内电解液的循环更新和电解产物、电解热的排除,提高加工精度,改善加工定域性,同时也延长了工具电极的寿命。 展开更多
关键词 低频振动 螺旋孔加工 加工精度
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低频条件下二维振动应力释放规律研究 被引量:1
17
作者 刘敏 杨扬 左敦稳 《机械制造与自动化》 2021年第6期56-59,共4页
对原有超声二维振动装置进行改进设计,使其在100 Hz以下的低频段内实现频率可调,并通过三轴加速度传感器检测振动输出端的振动特性,从而验证改进后装置的有效性。利用该装置对开缝衬套冷挤压强化孔的挤出面进行振动处理,并使用X射线衍... 对原有超声二维振动装置进行改进设计,使其在100 Hz以下的低频段内实现频率可调,并通过三轴加速度传感器检测振动输出端的振动特性,从而验证改进后装置的有效性。利用该装置对开缝衬套冷挤压强化孔的挤出面进行振动处理,并使用X射线衍射仪测量振动前后孔周围残余应力的变化。分析实验数据可知,相位差越大,振动前后平均应力变化率越大,且随着频率比增大,变化率呈现增大趋势。 展开更多
关键词 二维振动 低频振动 振动特性 开缝衬套冷挤压孔 应力释放
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基于力信号的低频振动制孔刀具磨损状态分析 被引量:1
18
作者 谢松峰 陈燕 +3 位作者 晏超仁 郭南 陈逸佳 范文涛 《机械制造与自动化》 2022年第1期11-14,共4页
为分析碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)/钛合金(TC4)叠层材料低频振动制孔工艺下刀具磨损状态,开展基于切削力信号的制孔刀具磨损状态研究。通过采集CFRP/TC4叠层材料低频振动制孔过程中的切削力信号,进行时域和频域分析,探讨各信号特... 为分析碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)/钛合金(TC4)叠层材料低频振动制孔工艺下刀具磨损状态,开展基于切削力信号的制孔刀具磨损状态研究。通过采集CFRP/TC4叠层材料低频振动制孔过程中的切削力信号,进行时域和频域分析,探讨各信号特征量与刀具磨损状态之间的联系。研究结果表明:CFRP/TC4叠层材料低频振动制孔轴向力信号的均值、标准差、方均根和峰度系数都与刀具磨损状态关系密切。轴向力信号频率主要集中在0 Hz、主轴旋转频率33 Hz及振动刀柄振动频率38 Hz处,且频率分布不会随着刀具的磨损而改变。 展开更多
关键词 叠层材料 低频振动制孔 刀具磨损 切削力信号
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飞机翼身交点孔低频振动精加工技术
19
作者 高文翔 高浩森 +3 位作者 张立新 卢大伟 王佳鑫 许博 《机械设计》 CSCD 北大核心 2022年第S02期134-139,共6页
提出了一种低频振动切削技术,解决飞机翼身交点孔加工过程中存在切削力大易崩刃、排屑困难、切削温度高影响刀具耐用度和加工质量,导致翼身交点孔加工效率极其低下的问题。首先介绍了自动进给钻低频振动加工系统结构组成及改进设计过程... 提出了一种低频振动切削技术,解决飞机翼身交点孔加工过程中存在切削力大易崩刃、排屑困难、切削温度高影响刀具耐用度和加工质量,导致翼身交点孔加工效率极其低下的问题。首先介绍了自动进给钻低频振动加工系统结构组成及改进设计过程,然后进行了低频振动器的设计,研究了转速自适应振动控制过程。在此基础上,针对整个装置加工过程断屑工艺参数进行了理论分析研究,分别分析了三刃和四刃铰刀在交点孔加工过程中的最优工艺参数。最后设计降力、断屑试验和表面加工质量试验分别进行加工过程研究。结果表明,低频振动切削具有断屑能力,通过断屑能够降低切削力,提高了孔加工的形位精度和表面质量。 展开更多
关键词 交点孔 低频振动 精加工 自动进给
原文传递
CFRP/TC4叠层材料低频振动制孔损伤评价方法研究
20
作者 付余 丁悦 《工具技术》 北大核心 2022年第11期18-28,共11页
开展CFRP/TC4叠层材料低频振动制孔试验,分析CFRP材料制孔毛刺、撕裂和分层等损伤形式,提出了针对每种损伤形式的评价指标,确定了制孔参数与损伤评价指标间的量化关系和影响规律,并结合制孔力和切屑状态对CFRP孔壁粗糙度以及孔径精度进... 开展CFRP/TC4叠层材料低频振动制孔试验,分析CFRP材料制孔毛刺、撕裂和分层等损伤形式,提出了针对每种损伤形式的评价指标,确定了制孔参数与损伤评价指标间的量化关系和影响规律,并结合制孔力和切屑状态对CFRP孔壁粗糙度以及孔径精度进行了研究。针对TC4钛合金材料,建立了制孔参数与孔口毛刺高度、孔壁粗糙度以及孔径精度等评价指标的量化关系,并结合制孔力和切屑状态对试验结果进行了分析。 展开更多
关键词 CFRP TC4 低频振动制孔 损伤评价
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