[发明专利]基于切削液超声空化与刀具振动复合的微小孔钻削方法

摘要

本发明公开一种基于切削液超声空化与刀具振动复合的微小孔钻削方法，能够针对微小孔钻削加工的特点，提高断屑排屑能力，降低钻削力和扭矩，提高孔的表面质量和尺寸形状精度，该发明可实现微小孔的精密钻削，其主要方法为将钻削刀具安装在钻削主轴上，利用钻削主轴的振动功能对钻削刀具施加轴向超声振动；将待加工零件放置于装有水基切削液的箱体内，使切削液漫过待加工零件，将超声振动装置的振动杆的一端安置于切削液中待加工零件的附近，通过超声波发生器对振动杆施加轴向超声振动，激发切削液的超声空化效应。通过钻削刀具的超声振动作用和切削液的超声空化效应实现微小深孔的精密钻削。

主权项

基于切削液超声空化与刀具振动复合的微小孔钻削方法，该方法是基于微小孔超声空化辅助振动钻削实验平台进行操作的，该实验平台包括：钻削主轴(1)、钻削刀具(2)、切削液(3)和箱体(5)；其特征在于，其主要步骤如下：步骤1、将钻削刀具(2)装卡在钻削主轴(1)上，通过钻削主轴(1)的振动功能对所述钻削刀具(2)施加超声波轴向振动，振动频率在N1kHz‑N2kHz之间，振动方向与钻头轴线方向一致；步骤2、将待加工的零件(4)放置于装有切削液(3)的箱体(5)内，使所述切削液(3)的液位超过所述零件(4)高度；步骤3、设置切削液超声振动装置，该装置主要由换能器(6)、变幅杆(7)、振动杆(8)和超声波发生器(9)组成；将所述振动杆(8)的一端安置于切削液(3)中，并保证振动杆(8)轴线与待加工的微小孔轴线夹角在S1～S2之间，所述振动杆(8)的尖端距离微小孔零件在F1mm‑F2mm之间；步骤4、超声波发生器(9)利用换能器(6)和变幅杆(7)的相互作用对所述振动杆(8)实施超声波轴向振动，振动频率在D1kHz‑D2kHz之间，振动方向与振动子轴向方向一致；步骤5、选用钻削主轴(1)转速为L1r/min～L2r/min，钻削进给为M1mm/min～M2mm/min，加工一个直径为hmm的微小孔；所述振动频率的N1＝20，N2＝40；所述振动杆轴线与钻头轴线夹角：S1＝30°，S2＝60°，所述振动杆(8)的尖端距离微小孔零件(4)：F1＝1，F2＝3；所述钻削主轴转速：L1＝1800，L2＝2400；所述钻削进给：M1＝5，M2＝10；超声波发生器对振动杆实施超声波轴向振动，振动频率：D1＝20，D2＝50。