微小孔钻头的动态应力研究

作     者：裴永臣 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：谭庆昌

授予年度：2005年

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：转子动力学 微小孔钻床 临界转速 临界压力 动态应力 

摘      要：本文分析了微小孔加工的国内外现状和钻削微小孔存在的问题和解决办法,并指出钻头的弯曲变形将在钻头横截面上产生应力,而利用测量的钻削轴向力和扭矩不能分析钻头弯曲变形引起的应力。本文依据转子动力学理论,利用Timoshenko 梁-轴理论,建立了微孔钻床主轴系统的动力学有限元模型。该模型包含了主轴-钻夹头-微钻头的系统偏心、钻削轴向力、系统转动惯性力、弯曲剪切变形、陀螺力矩和轴承等因素对微钻头在切削时的弯曲变形的影响。并且还利用现有文献对所建立的模型进行了检验。本文进行了主轴系统模型临界压力分析、涡动频率分析,建立了钻头夹持长度、轴承刚度、轴承阻尼、主轴转速、系统偏心和钻削轴向力等因素与微钻头弯曲变形幅值之间的关系。根据此关系,结合测量的钻削轴向力和钻削扭矩,对微钻头危险截面的动态应力进行了分析。