工作台振动钻削的初步试验研究
振动台与振动试验介绍
振动台与振动试验介绍
邱景湖 钟琼华
整理：中国可靠性网
苏州试验仪器总厂（STI）
中国可靠性网：http://www.可靠性.com
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中国可靠性网
正弦振动 随机振动 振动周期 振动频率
角频率
ω 表示，即 ω ＝2 π f
幅值 位移幅值 速度幅值 加速度幅值 复合振动 共振频率 扫频
正弦量的最大值。在振动中幅值亦称振幅。 正弦振动中位移量的最大值 正弦振动中速度量的最大值 正弦振动中加速度量的最大值 由频率不同的简谐振动合成的振动 构件或产品出现共振的频率 频率连续经过某一区域的过程 df 扫频速度 在扫频过程中，频率对时间的变化率，即 dt 交越频率 在振动试验中由一种振动特性量变为另一种振动特性量的频率。 如交 越频率由等位移——频率关系变为等加速度——频率关系时的频率。 振动台面横向运动比 振动时横向加速度与轴向加速度比 振动台面加速度均匀度台面不同直径安装螺孔上的加速度值与台面中心加速度值误差与 台面中心加速度值之比。 宽带随机振动 频率成分分布在较宽频率带的随机振动 窄带随机振动 频率成分分布在某一窄频带的随机振动 倍频程 频率比为 2n 的两个频率之间的频段称为 n 个倍频程 n=1 为 1 倍频程 如频率从 2Hz 到 4Hz 称 1 个倍频程 n＝3 为 3 倍频程如频率从 2Hz 到 16Hz 称 3 个倍频程 控制点 振动试验中，用以控制振动量值的传感器的安装点 监测点 振动试验中， 用以监测振动台面振动量值和试验样品响应的传感器的 安装点 频率响应 在系统中， 输出与输入之比表示为输入信号频率的函数， 通常用幅频 特性曲线、相频特性曲线表示 时域 描述运动规律的时间坐标 频域 描述振动频谱的频率坐标
GFRP_低频轴向振动制孔的钻削力特性和套料钻磨损分析
GFRP 低频轴向振动制孔的钻削力特性和套料钻磨损分析*董香龙， 郑 雷， 韦文东， 孙晓晗， 刘子文， 孙衍涛， 何智伟（盐城工学院 机械工程学院, 江苏 盐城 224051）摘要 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。
关键词 低频轴向振动；套孔加工；轴向力；烧焦概率；自动落料中图分类号 TG58; TG71; TQ164 文献标志码 A 文章编号 1006-852X(2023)01-0082-08DOI 码 10.13394/ki.jgszz.2022.0053收稿日期 2022-04-19 修回日期 2022-08-08纤维增强树脂基复合材料（fiber reinforced plastics ，FRP ）、工程陶瓷及其层叠构件因其特殊性能在航空航天设备、坦克装甲等领域有着广泛的应用[1]。
在工程实践中，常以陶瓷/FRP 叠层材料作为新型坦克装甲车辆的复合装甲，其应用前景极其广阔；而玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced plastic ，GFRP)因其良好的冲击韧性和经济性，常作为层叠复合装甲的支撑背板。
鉴于现有成形工艺的制约，复合材料成形时无法精确预留用于装配的各种孔、槽等，装配时不可避免地需要进行二次机械加工，尤其是孔槽的加工[1-2]。
振动试验台操作规程
振动试验台操作规程振动试验台是一种用于模拟真实工作环境中发生的振动情况的试验设备，它广泛应用于电子、航空航天、汽车、建筑工程等领域。
为了确保试验结果准确可靠，对振动试验台的操作规程和操作要求必须严格执行。
以下是振动试验台的操作规程，详述了试验台的操作流程和注意事项。
一、试验台准备1.确认试验台所需电源、气源是否正常供应，并检查试验台的外部电源和气源接头是否连接稳固。
2.检查试验台的工作面是否干净，如果有杂物应清除干净。
3.检查试验台的固定装置是否牢固，确保试验台在振动过程中不会移动或倾斜。
4.若试验台需要连接外部设备，如传感器、控制设备等，需检查连接线路是否正确连接。
二、试验项目设置1.根据试验要求，将试验规范或测试标准的相关参数输入到试验台的控制面板上。
2.设置试验台的振动频率、振幅、加速度等参数，并确保设置正确。
3.如需要进行多轴振动试验，需按照试验要求设置相应的振动方式和工作状态。
三、试验样品安装1.根据试验要求，将待测样品安装在试验台的工作面上，并使用固定装置将其固定牢固。
2.根据试验要求，安装相应的传感器，如加速度传感器、位移传感器等，并将传感器的接线连接到控制设备。
3.确保试验样品和传感器的安装正确，且连接稳固。
四、试验台启动1.确认试验前的各项准备工作已经完成，并确保周围环境安全。
2.按照试验台的启动步骤，将试验台的电源开关和气源开关打开。
3.按照试验台的启动步骤，启动试验台的控制系统，确保系统正常运行。
4.对试验台进行预热，一般需要持续一段时间，确保试验台的各项参数稳定。
5.根据试验要求，调整试验台的振动参数，确保试验台能够按照要求进行振动。
五、试验过程监控1.在试验过程中，通过控制系统的监控界面，确保试验台的各项参数保持稳定，并根据需要进行调整。
2.定期检查试验样品和传感器的工作状态，如有异常情况，应立即停止试验并进行处理。
3.注意观察试验台的工作状态，如有异常声音或振动，应停止试验并检查故障。
震动台操作规程
震动台操作规程操作规程：震动台操作规程一、引言震动台是一种用于摹拟地震动的设备，广泛应用于地震工程、结构抗震研究等领域。
本操作规程旨在规范震动台的操作流程，确保设备的安全运行和测试的准确性。
二、设备准备1. 确保震动台设备处于正常工作状态，检查设备的电源、控制系统、机械部件等是否完好无损。
2. 检查震动台设备的固定装置，确保设备坚固稳定。
3. 检查震动台设备的传感器、仪表等是否正常工作，如有异常应及时修复或者更换。
三、试验前准备1. 根据试验要求，选择合适的试验样品，并进行必要的准备工作，如安装传感器、测量仪器等。
2. 设置震动台的工作参数，包括振动频率、振幅、时间等，确保符合试验要求。
3. 根据试验要求，设置数据采集系统，确保能够准确记录试验数据。
四、试验操作1. 将试验样品放置在震动台上，并进行固定，确保样品在试验过程中不会挪移或者倾斜。
2. 打开震动台设备的电源，启动控制系统，确保设备处于就绪状态。
3. 按照设定的工作参数，启动震动台设备进行试验，记录试验过程中的数据变化。
4. 在试验过程中，密切观察试验样品的状态，如有异常情况应及时住手试验并进行处理。
5. 试验结束后，住手震动台设备的运行，关闭电源，确保设备处于安全状态。
6. 对试验数据进行分析和处理，得出相应的结论和结果。
五、设备维护1. 每次试验结束后，对震动台设备进行必要的清洁工作，确保设备表面干净整洁。
2. 定期对设备进行维护保养，包括润滑机械部件、检查电气连接等，确保设备的正常运行。
3. 如发现设备存在故障或者异常情况，应及时修复或者更换相关零部件，确保设备的安全性和可靠性。
六、安全注意事项1. 操作人员在操作震动台设备时，应穿戴好相应的防护装备，确保人身安全。
2. 操作人员应熟悉设备的操作流程和紧急停机装置的使用方法，确保能够在紧急情况下及时住手设备运行。
3. 操作人员应严格按照操作规程进行操作，不得擅自改变设备的工作参数或者试验过程。
亚干式深孔钻削颤振试验研究
d可d台印一^ok prDcessi ，够屁蒯纱6，，co，印硎，谬￡矗e me垅Dd幻埘t 凸砸e￡J 沈pr DcPs s i ng妒琥e∥Ⅱ￡招r ，甜以f J圮n
珊t dz弦ed pr o cessi ， t g co ，以如幻，堪．
Key wo r ds ：De ep- hoI e proc 船s i ng；Fl ut t e r ；Tes t
2亚干式深孔钻削振动试验
2．1试验目的 ( 1) 亚干式 深孔加工中 正常切削 时振动频 谱分析； ( 2) 亚干式 深孔加工 中异常状 态振动响 应及其频 谱分析。
2- 2试验仪器 ( 1) 压电 式传感器YD- 6l D 2块； ( 2) z10l —G型双通 道振动测量仪； ( 3) c Ds P数据采集仪； ( 4) 计算机及 振动信号采 集分析实验 室软件。
关键词：深孔加工；颤振；试验
【Abst r act 】z矗e勘曲r mi on妒s M6—d¨d毫ep一^o如pr ocess i ng 7i ∞n gr e越 i 够船聊e on￡7诧pr oc∞s 讥g
qu以妙，，栅凡矽6ecn瑚e矿￡7阳秽沾r 啦面n讥s u6—以，y d台ep—危D如pr Dces s i ，够乃n删弦ed t 7拓p一，配咖跆旷移拍托卜
2．3试 验内容 ( 1)将两块压电传感器分别安装在尾座正后方(拾取轴向振
动) 和侧方(拾取径向振动) ，成900角，应尽量靠近钻杆装夹部。 ( 2) 按照振动测量系统连接各 线及其电源，其中将轴向
振动信号输入l 通道。将径向信号输入2通道，振动测量仪面板 灵敏度置600，测量 式置振幅 ，并根 实际情况选择增益。
1亚干式深孔加工中的振动理论分析
1．1亚干式深孔加工中的振动原理分析 金属切削中的振动可分为强迫振动和自激振动；亚干式深
振动钻削在医用缝合针带线孔加工上的研究及应用
０ 引言
带 线 缝 合 针 主 要 用 于 显 微 外 科 、 心 、胸 、血 管 外科 、 眼 科 及 内脏 软 组 织 等 缝 合 ，由不 锈 钢 针 体直 接 与 缝 合 线 衔 接 ，针 线 一 体 。带 线 缝 合 针 尾
、 甸 化 ｌ 造
—
匦亘亘 垂口
— — ｒ
振动钻削在医用缝合针带线孔加工上的研究及应用
Ｔｈｅ ｒ ｅｓｅａｒ ｄ ｃｈ ａｎ ａｐｐｌ ｉ ｔ ｏｎ ｏ ｉ ａｔｏｎ Ｄｒ ｌｉ ｇ ｈｅ ｈｏｌ ｉｈ ｌｎｅ ｐｒ ｃａ ｉ ｆ Ｖ ｂｒ ｉ ｉｌｎ ｏｎ ｔ ｅ ｗ ｔ ｉ ｏｃｅｓｓｉ ｎｇ ｏｆ ｍ ｅｄｉ ａｌｓｕ ｕｒ ｎｅｅｄｌ ｃ ｔ ｅ ｅ
导 电环 上 的导 线 传 递 到 压 电 陶 瓷 换 能器 ５上 ，换
２ 振 动 钻 削在 缝 合 针 带 线 孑 加 工 中 Ｌ 的应 用
振 动 钻 削 是 建 立 在振 动 理 论 和 切 削 理 论 基 础 上 的钻 削加 工 新方 法 ，属 于振 动切 削的一 个 分支 。 振 动 钻 削 的 振动 方 式 有 三 种 ：振 动 方 向与 钻 头 轴
钻钻 头 进行 切 削 加 工 ，其 加 工 原 理 与 传统 的钻 削 加 工 基 本 一 致 。 缝 合针 放 于 工 作 台夹 具 上 ，钻 头
加 工 各种 材 料 ，且 加 工 精 度高 、效 率 高 而被 广泛
适用 １ 。另一 方面 ，用 激光 加工 、电火花 加工 、电
子 束加 工 出的 带 线 缝 合 针 尾部 微 孔 ， 由于缝 合 针
国内常见振动钻孔装置整理归类
一、振动钻孔装置１．主轴振动．<1>（1）《新型微小孔振动钻床》杨兆军王立江（2）原理：压电陶瓷振动元件直接振动主轴电机压电陶瓷安装在精密中频主轴电机和套筒之间，在低频放大器的驱动下带动主轴电机作轴向振动。
电机主轴轴承经调隙预紧，使主轴随电机一起振动。
进给机构用步进电机做动力元件，驱动谐波减速器。
齿轮与套筒上的齿条啮合，实现主轴的进给运动。
在减速器输出轴和齿轮之间设置手动进给装置——机动进给装置转换。
优点：钻床主体的其他部分与普通台钻相同。
模拟切削力在0—8N变化时，钻头振幅小于8%，频率在100—400Hz范围变化时，振幅变化小于15%。
由此说明钻床的承载能力较强，频率范围较宽。
振动和切削参数采用单片微型计算机控制，操作方便。
(3)实验：采用直径0.28mm的高速钢麻花钻对18Cr2Ni4WA工件（属难加工材料）进行振动钻孔，振幅A=3µm，主轴转速15000r/min，进给速度60mm/min，振动频率250Hz；同时普通钻削（A=无穷大）钻孔。
对比指标：孔位置偏移量。
对比结果：振动钻床钻孔降低了孔的偏移量和孔径的分散程度，提高了加工精度。
（4）结论：与各种振动工作台的振动钻削装置相比，振幅不受工件结构尺寸和重量的影响，具有良好的通用性。
<2>《微细深孔超声轴向振动钻削装置的设计》黄文摘要:超声振动钻削属于脉冲式的断续切削,在深孔加工方面具有普通孔加工技术无法比拟的工艺效果。
文章介绍了作者基于高频振动切削原理设计的一台超声轴向振动钻削装置的结构,并将该装置用于立式加工中心上对铝、 铜等材料进行了切削加工实验。
实验结果表明, 超声振动加工可提高微细深孔的加工精度和表面质量, 这种方法特别适合于软质材料的微细深孔的精密和超精密加工。
（1）原理：超声波发生器将 220 V 、 50 Hz 的交流电转换成超声频电振荡信号,以向系统提供振动能量。
压电陶瓷换能器将超声频电振荡信号转换成超声频机械振动。
振动钻削难加工材料小孔的断屑技术研究
（ ８ ）
ｚ ＝ｒ Ｃ Ｏ Ｓ （ — ｎ — ｒ ｃ ｔ ） ）
、 ３ ０
频率做 上下振 动 ，从而
能 够 实 现 钻 头 对 工 件 的 振 动钻 削加 工 。
轴 向振动 钻削原理 图
式 （ ８ ）即为轴 向振动钻削运动方程 ，两种表 达形式 只是为不同参变量 （ 或 ）而设定的 ，其实
增加进给量 及主偏 角ｋ 均可使切屑厚度 增大 。 由 于厚 度大的切 屑 ，内外层 的变形差异 大 ，这种 差
ｅ ＞ｅ ￣ ｂ
（ １ ）
别可引起切屑卷曲。当切屑卷曲半径达到一定时 ， 切屑底层受到的拉应 力增大 ，超过切屑的断裂极限 时 ，切 屑便会折断。一般当增大切削速度时，切屑
振 动钻 削技术以其低成本、高效率 、经济实用 的特点被广泛应用在航空航天 、电子、仪器仪表等 行业的高精 度小孔加工中 ，但随着材料技术的不断 发展 ，新材料应用的越来越广泛 ，在实际生产 中经 常需要在模具钢 、硬质合金 、聚晶金刚石 、工程陶 瓷、钛合金等一些高硬度 、高强度、高韧性的难加
（ ２ ）切削用量 的影 响
使用麻花钻 钻孔时 ，
我们研究切 屑的折断条件 ，主要是针对塑性材料而 言 ，一般采用最大应变理论作为切 屑折断条件分析
的理 论 基 础 ，其 判 据 形 式是
主切 削 刃上 选 定 点的 切 屑 厚度 为 ａ ＝ ｓ ｉ ｎ ｋ ， ・ Ｓ ／ ２ ，所 以
‘ 玄一 亡）
（ ２ ）
时 ，才不受切削速度的影响。通常情况下，切削深 度ａ 增加 ，即切削宽度增加 ，产生的切 屑折断性 能
较差 。
式中， 为 切 屑剖面 的 中性 面 至粗 糙面 的距 离 系 数 ；口 为切屑剖面的中性面至粗糙面的距离。 由式 （ ２ ）可以看 出，切屑厚度ｇ ／ 越 大 ，形成 时 卷 曲的卷 曲半径Ｒ 越 小时 ，切屑应变ｓ 就越大 ， 切 屑就易于折断。即切屑的折 断是一个变形 问题 ，
轴向振动钻削的排屑性能分析
ａ ｄａ ｌｕ ｅｅ ｉｅ ｔ ． ｎ ｍｐｉ ｄ ｖｄ ｎ ｌ ｔ ｙ
Ｋ ｅ ｒ ｓ Ｕ ｉｃ ｉ ； ｘ ｌ ｉｒｔ ｎ ｄ ｌｎ ；ｏｃ ｎ ｌ ｉ； ｈｐ ｅｅ ｔ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｎｔ ｈｐ Ａ ｉ ｂ ａ ｏ ｒ ｌ ｇ Ｆ ｒｅ ａ ｓ Ｃ ｉ— ｊｃ ｏ ａｖ ｉ ｉ ｉ ａ ｙｓ ｉ
增 大 ． 此 ， 普 通 钻 削 相 比 ， 向 振 动 钻削 具有 更好 的排 屑效 果 和加 Ｔ 质量 ． 因 与 轴
关键 词 ： 单元切削 ； 轴向振动钻削 ； 受力分析 ： 屑 排 中 图分 类 号 ： Ｇ ０ Ｔ ５６ 文献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ３ ６ ６ （０ ９ ０ — ０ ７ ０ １７ — ０ ０ ２ ０ ）４ ０ ４ — ４
Ｓｕ ｙｏ ｈｐ ｅｅ ｔ ｎｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｆ ｘａ ｉｒ ｔ ｎ ｄ ｉｉｇ ｔ ｄ ｎ ｃ ｉ－ ｊｃｉ ｅｆｒ ｎ ｅｏ ｉｌ ｂ ａｉ ｒｌｎ ｏ ａ ｖ ｏ ｌ
Ｍａ ｉｅ Ｌｊ ｉ
（ ｎ ｎＩｓｉ ｔ ｆ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｘｉｘａ ｇ ４ ３ ０ Ｃ ｉａ Ｈｅ ａ ｎ ｔｕ ｅｏ ｉｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌｇ ， ｎ ｉｎ ５ ０ ３， ｈｎ ） ｔ Ｓ
普通 钻削 时 ， 通过 修磨 分 屑槽 、 大锋 角 、 常 加 提高 转速 等措施 来改 善排 屑状 况 ， 往往 不能 收到 理想 但 的效 果 ， 尤其 是 小钻 头 ， 本身 尺 寸小 ， 易修 磨 ， 屑 问题 更 是难 以解决 口． 量研 究 表 明 ： 动 钻 削时 ， 不 排 ］大 振 通过 合 理选择 和优化 切 削参 数 ， 屑 不但 能 够有 效折 断 ， 切 而且 排 屑效果 也 明显 改 善 。 由于排 屑不 畅 而导
钳工操作中深孔的钻削实践分析与改进
动钻削所具有 的良好断屑和排屑效果 ， 充分 的润滑 ， 图１ 所示是轴 向振动钻削加工原理简图 。凸轮 对切 削 颤 振 的抑 制 ，对积 屑 瘤 和鳞 刺 的 消 除 以及 钻 Ｌ 壁的往复熨压等特点 ，振动钻削减小孑 Ｌ 壁粗 在调速 电动机的带动下高速旋转 ，迫使刀具作一定 头对孑 振幅和频率的简谐振动 ， 从而对工件进行振动加工。 糙 度 值 的机理 可 以得 到说 明。
削得到 的孔壁粗糙度（ Ｒ ａ ： ０ ． ８ ３ ７ ｂ ｔ ｍ ） 要优 于普通钻 所谓振动切削就是在传统的切削过程 中人为地 削 条 件下 加 工 出的孔 壁 粗糙 度 （ Ｒ ａ 一般在 ５ ｍ 以 给刀 具 或 工件 以适 当方 向 、一 定 频 率 和振 幅 的可 控 上） ， 接 近磨 削 的效果 。 振动 ，使切削用量按给定的规律进行工作 ，一边切 吕 ｉ 削， 一边振动 ， 形成一种本质上与传统切削过程不同 的新 颖 的切 削方 式 ， 其本 质 上就 是一 种 脉 冲切削 。
个 比较全 面 的认识 。 凋幅 。试 验用 的钻 头是 １ ３ ７ ． ９ ｍ ｌ ／ ｌ ＿ 的 内排 屑深孔 钻 ， 刀
国内外研究结果 表明，振动钻削能够使被加工
本 文 通 过 内排 屑 钻 头 进行 振 动 钻 削 ，对 振 动钻
片材 料 为 Ｙ Ｔ ７ ９ ８ ， 试 件为 １ ３ １ ４ ｍｍ×１ ３ ０ ｍｍ 的钛合 金
１ ． ４ 振 动钻 削提 高 深孑 Ｌ 精 度 的原 因分 析 （ １ ） 切 削扭 矩 的减 小有 利 于提 高 表面 加工 质量 。
（ ３ ） 整 体 式硬 质合 金 块与 钻杆 焊 接面 积 比较 大 ，
保 证 了钻 削 的牢 固性 和可靠 性 。 振动 切 削可 以降 低切 削扭 矩 ， 使 扭矩 减 小 ６ ４ ％左 右 ， （ ４ ） 钻头 头部 排 屑喇 叭 口有软 质 材料 ， 软 质材 料 因而使 加 工 时 的切 削 温度 相应 降低 ，有 利 于 提高 表 具 有 吸振 、 减振 作用 ， 保证 钻削 平稳 性 。 面 加Ｔ 质量 。 （ ５ ） 有较 长的导 向块 ， 起稳定钻削 、 加强 导向作用 。 （ ２ ）良好 的断屑效 果 有利 于 提高 表 面加 工质 量 。 ２ ． ３ 内排屑钻 头 的刃磨 特点 振 动切 削可 以使切 屑变得 碎 小 ， 这 种碎 小 的切 屑在 高 钻 头 刃磨几 何角 度如 图 ３所示 ， 其 特点 如下 ： 压 切削 液作用 下 易被带 出 已加工 的深 孔表 面 ， 从 而减 少 切 屑 给 已加 工 表面 带 来 的不 利 影 响 ，而且 避 免 打 刀， 提 高刀具 寿命 。因此 ， 振 动切 削可提 高加 工精度 。 （ ３ ） 抑 制 了积 屑瘤 的形 成 ， 有 利 于提 高表 面加 工 质量 。普 通切 削在 切 削 区挤 压力 很 大 ， 因此 ， 产生 塑 性 变形 引 起 的切 削 热很 大 ，使 切 屑 底 面与 刀 具 的前 刀 面 之 间很 容 易形 成 积 屑瘤 。它 的产 生不 仅 影 响 了 加 工 的稳 定 性 ， 而且严 重影 响 加工 的表 面质 量 。而振 动 切 削实 际 切 削速 度 是一 个 波动 的 ，它破 坏 了积 屑
超声振动钻削系统中声振系统的试验研究
阻抗分析仪
针对 复合 材 料 和超 硬 材 料 等 难 加 工 材料 的加
工 ， 究 表 明【 声 振 动 钻 削 工 艺 因 具 有 特 殊 研 卜３超 Ｊ
作 系统为 Ｗ ｉ ｏ Ｐ。 ｎ ｗｓ ｄ Ｘ
超 声 变 幅杆 的设 计是 在 没装 工具 头 ， 考虑 能 不 量传 递损 失 的条件 下设计 计 算 的。在 实 际应 用 中 ，
装上 工具 头及 加上 负载 后 ， 对声 振 系统 的 固有频 会
率产 生影 响 ， 而对 整个 振 动钻 削装 置实现 谐 振产 从
摘要： 超声振动钻问题。为此参照等效质
量 原理 对声振 系统进行 了激振 试验 ， 对试 验 条件 和试 验 方 法进 行 了介 绍 。通 过 对 变幅 杆 的修 并
正， 达到 实现 声振 系统共振 的 目的 。经过 多次试验 分析 ， 明该 方法 简单 可行 。 证 关 键词 ： 声振动 钻 削 ； 振 ； 超 共 变幅杆
收 稿 日期 ：ｏ ７ ９—０ ２ ０ —０ ４
响 相 当于 是 质 量 抗 性 负 载 ， 以用 等 效 质 量 的 方 可 法 ， 钻夹 头等效 为 变 幅杆 的圆柱部 分 来进 行设 计 将 计 算 。用 天 平测 得 本 超 声 振 动 钻 削装 置 所 用 钻 夹 头 的质 量 为 ５ ｇ 根据 等效质量 原理 ， 声复合 变 幅 ４， 超
ｅ将 钻 夹 头 和钻 头装 在 声 振 系统 上 ， 步骤 ｂ ． 按
由于 超声 变 幅杆 的各 种 设 计方 法 都 是 在 不考 虑能量 损耗 和负 载 的 影 响 等诸 多 因素 条 件 下设 计 制 造 的 ， 幅杆 的 各种 设 计 方 法 都 是 近 似 计算 ， 变 同 时 ， 幅杆 的修 正 没 有一 个 准 确 的理 论 计算 方 法 ， 变
振动试验台操作流程
振动试验台操作流程试验台操作是进行振动试验的关键步骤之一，正确的操作流程可以确保试验的准确性和可重复性。
本文将介绍振动试验台的基本操作流程，包括准备工作、试样安装、参数设置、试验运行和结果记录等内容。
一、准备工作在进行振动试验之前，需要进行一些准备工作，以确保试验顺利进行。
首先，检查试验台的工作状态和安全性能，确保电源和接地线的连接正常。
其次，准备好所需的试样和测量设备，并进行必要的校准和检验确认。
最后，清理试验台的表面和周围环境，保证试验区域的整洁和安全。
二、试样安装将试样正确地安装在振动试验台上是进行试验的关键步骤。
首先，根据试验需求选择合适的夹具或支架，并将试样固定在夹具或支架上。
其次，根据试验需求调整试样的位置和方向，并确保试样与试验台之间的接触牢固而稳定。
最后，检查试样的安装状态，确保试样没有松动或偏移。
三、参数设置在进行振动试验之前，需要根据试验要求设置相应的参数。
首先，根据试验台的规格和试样的特性，设定振动频率和振动幅度。
其次，根据试验要求选择合适的激励信号类型，例如正弦波、随机信号或冲击信号等。
最后，根据试验要求设定试验时间和试验次数等参数，并确认参数设置的准确性。
四、试验运行在进行振动试验之前，需要进行试验台的预热和试验前调试。
首先，将试验台运行一段时间，使其达到稳定的工作状态。
其次，根据试验要求进行试验前调试，确保试验台和试样之间的耦合正常并且信号传递畅通。
最后，启动试验台的运行，开始进行振动试验。
五、结果记录在进行振动试验过程中，需要记录试验过程和试验结果以便后续分析和评估。
首先，记录试验台的运行状态和试样的反应情况，包括振动幅度、频率响应和加速度等参数。
其次，记录试验期间的特殊情况和异常情况，例如试样的破损或振动台的故障等。
最后，整理和归档试验结果，以备后续的数据分析和报告撰写。
综上所述，振动试验台操作流程包括准备工作、试样安装、参数设置、试验运行和结果记录等步骤。
正确的操作流程能够确保试验的准确性和可重复性，对于振动试验的结果分析和评估具有重要意义。
振动试验台操作规范
振动试验台操作规范一、试验前的准备工作1.验收试验台：在进行振动试验之前，需要对试验台进行验收，包括检查试验台的运行状态和各项指标是否符合规范要求。
2.清理试验台：试验前应清理试验台及相关设备，确保无杂物和污垢干扰试验的正常进行。
二、试验参数的设定1.振动参数的设定：根据试验需求设定振动参数，包括频率、振幅、加速度等，并确保这些参数符合试验要求。
2.振动方式的选择：根据试验需求选择合适的振动方式，如正弦振动、随机振动等。
三、试验样品的安装1.样品的固定：将试验样品固定在试验台上时，应确保固定牢固，避免样品在振动中脱离固定位置或造成损坏。
2.试验样品的质量：试验前应检查样品的质量，并确保质量符合试验标准和要求。
四、试验中的操作注意事项1.试验过程的监测：在试验过程中，需要对试验台的运行状态进行监测，并确保试验台工作正常。
2.运行时的观察：试验过程中应时刻观察试验样品的状态，包括振动情况、变形情况等，并及时记录和报告异常情况。
3.试验设备的调整：如有需要，可以根据试验中的反馈情况对试验设备进行适当的调整，以确保试验的准确性和可重复性。
4.试验结束的处理：试验结束后，应及时关闭试验台和相关设备，并对试验台进行清理和维护工作。
五、安全注意事项1.避免超载：在进行振动试验时，要注意避免试验产生过大的振动力或振动加速度。
2.保护听力：由于振动试验台会产生噪音，试验人员需要佩戴防音耳塞或耳罩，以保护听力。
3.保持安全距离：在试验台运行过程中，试验人员应保持一定的安全距离，避免发生意外伤害。
六、设备的维护和保养1.定期检查：定期对振动试验台进行检查和维护，包括清洁设备、检查设备运行状态和各项参数的准确性等。
2.防尘防锈：试验台应保存在干燥、无尘、无腐蚀性气体的环境中，并定期进行防尘和防锈处理。
3.日常保养：日常使用中，注意保持试验台的干净整洁，避免使用过程中落入异物，影响设备运行。
以上是振动试验台的操作规范，通过遵守这些规范，可以提高试验结果的准确性和试验人员的安全性。
钳工技师论文3500字左右
振动钻削对改善深孔加工质量因素的分析摘要：在金属切削加工中，深孔加工一直是个难题．加工精度难以满足产品要求。
此次论文将在振动钻削试验的基础上，通过对加工过程和钻削结果的观察和分析，全面论述了振动钻削改善产品质量的原因。
即振动钻削改善产品质量是因为它具有以下的有利因素：良好的断屑和排屑效果，充分的润滑，对积屑瘤的消除以及对已加工孔壁的往复熨压抛光作用等，通过此次切削实验，探讨了切屑形态变化与切削参数之间的关系，总结出断屑的最佳切削条件。
关键词：振动钻削深孔加工加工精度断屑排屑屑瘤和鳞刺专业词语解释：1、激振器（vibration exciter）：是附加在某些机械和设备上用以产生激励力的装置，是利用机械振动的重要部件。
2、积削瘤：在金属切削过程中，常常有一些从切削和工件上来的金属冷焊并层积在前刀面上，形成一个非常坚硬的金属堆积物，其硬度是工件材料硬度的2—3倍，能够代替刀刃进行切削，并且以一定的频率生长和脱落。
3、简谐振动：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，方向总是指向平衡位置的回复力作用下的振动。
4、粗糙度：指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性，由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。
表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。
振动钻削对改善深孔加工质量因素的分析1、引言:科学技术和工业生产的发展，对制造技术提出了更高的挑战，长期以来，由于在生产中沿用传统的“钻一扩一铰”工艺方法，生产效率低，不能满足生产的需要。
由于深孔加工的特殊性，决定了它所需要考虑的特殊问题，如排屑冷却与润滑以及钻头的导向等。
正是这些问题的存在，严重影响了加工表面质量和加工效率。
加工件表面的质量也就是所谓的加工精度。
我厂现使用的摇臂式钻床型号为Z3080，该钻床是一种可以加工钻孔零件的机床，承担着我公司所有金属结构件中20多项机加件的钻孔加工任务。
钻削实训报告
一、实训目的本次钻削实训的主要目的是让学生掌握钻削的基本原理、操作方法以及钻削过程中的注意事项，提高学生的实际动手能力和机械加工技术水平。
通过实训，使学生能够熟练运用钻床进行钻孔、扩孔、铰孔等操作，为后续的专业课程学习打下坚实的基础。
二、实训内容1. 钻削基本原理钻削是一种利用旋转的钻头在工件上切削出孔的加工方法。
钻削过程中，钻头高速旋转，并沿轴向进给，使钻头与工件表面产生相对运动，从而实现切削。
2. 钻削设备本次实训主要使用的手动钻床型号为XX型，该钻床具有结构简单、操作方便、性能稳定等特点。
钻床主要由主轴、进给机构、底座、立柱、工作台等部分组成。
3. 钻削工具实训中使用的钻头包括麻花钻、中心钻、扩孔钻等。
麻花钻适用于一般钻孔，中心钻适用于中心孔加工，扩孔钻适用于扩大孔径。
4. 钻削操作步骤（1）工件安装：将工件放置在工作台上，调整工件位置，使其与钻头中心对准。
（2）钻头安装：将钻头插入主轴，并拧紧锁紧螺母。
（3）调整钻床：根据工件尺寸和钻孔要求，调整钻床主轴高度、进给速度和切削深度。
（4）钻孔：启动钻床，缓慢进给钻头，使钻头与工件接触，然后进行钻孔。
（5）扩孔：钻孔完成后，使用扩孔钻对孔径进行扩大。
（6）清理：钻孔和扩孔完成后，清理工件表面和钻头上的切屑。
5. 钻削注意事项（1）钻孔前，要确保工件安装牢固，防止工件在钻孔过程中移动。
（2）钻孔过程中，要均匀进给，避免因进给过快或过慢导致钻头损坏或工件表面划伤。
（3）钻孔时，要保持钻头与工件表面的垂直度，避免因倾斜导致孔径偏斜。
（4）钻孔过程中，要随时观察工件表面和钻头状态，发现异常情况立即停车处理。
（5）钻孔结束后，要及时清理工件表面和钻头上的切屑，防止切屑影响下一次加工。
三、实训结果通过本次钻削实训，学生掌握了钻削的基本原理、操作方法以及注意事项。
在实训过程中，学生能够熟练运用钻床进行钻孔、扩孔等操作，并具备了一定的机械加工技术水平。
四、实训总结本次钻削实训使学生受益匪浅，以下是实训总结：1. 学生对钻削的基本原理、操作方法以及注意事项有了更加深入的了解。
数控回转工作台抖动问题探析
装夹 位置尽量在工作台回转支承环以里，但
在机 械 加 工 过 程中经常会有工作台偏 载 情况
发 生 。当工作 台在 偏 载 负荷 的 情 况下 进 行回
转时也产生了抖动现象，工作台偏载时，会引
起工作台台面本身的变形，偏载 越大台面变
形 越 大，由于 中心 轴 有 推 力卸 荷 轴 承支 撑，
所以变形 量较 小，基本上可以忽 略不计。对
1 工作台回转抖动现象产生的原因及解 决方法 1.1 工作台回转导轨副方面
工作台回转 过 程中产生 的 抖 动问 题实质 上 就 是 机 床 的爬 行 问 题 。在机 械 系统中当两 个 低 速 运 动 的 部 件间存 在 滑 动摩 擦 时，会产 生 运 行 速 度突 然 加 大 和 减 小 的 现 象，这 种 速 度 的 突 然 变 化 称作 爬 行。机 床 爬 行 现 象 的成 因很多，其中最 主 要 的 就 是 降 低 爬 行 的 临 界 速 度。该 数 控回转工作台回转 环 形 导 轨 副 为 复合 形 式，即工作台 部 分 为 环 形 聚 四氟 乙烯 贴塑板，工作台滑座部分为铸铁环形 导轨， 并 采 用 润 滑 形 式，最 终 形成 滑 动 与滚 动摩 擦 复合 形 式 的 导 轨 副。导 轨 副 润 滑 的 好坏 直 接 影 响 到 动 静摩 擦力的 差 值，从 而 决 定导 轨 爬 行 的 临 界 速 度。因此 对工作台导 轨 的 润 滑 情况 进行 研究，导轨 上供油点的分布、供油 槽的形式、数 量、供油压力等都会对导轨的 润 滑 情况 产生很 大 的 影 响。供 油 槽 的 分布 过 密，润滑油膜会被 割裂；油槽分布过希或油 槽本身太狭窄，容易造成供油量不足，同样供 油 压 力太 小 也 会 造 成供 油 量不足。各 个 供 油 点 应 采 取并 联 方 式，使 其供 油 压 力值相 等， 有 利 于 油 膜 的 均 匀 化。油 槽 的 形 状可 以 采 取 倒S型，这样有利于形成均匀的油膜。对于该 工作台系统，可开油槽如下：数目为8个，长度 为50 m m，宽度为14 m m，深度为5 m m， 形 式 为 S 型。对 于 新 刮 研 的工作台导 轨面，有 时 因 导 轨 摩 擦 阻 力 大 而 产生 爬 行，可 在导 轨 面上均匀涂上一层30 0 0#氧化铬，用手动方 法 使其对研十几次，然后清洗 干净，这样可
振动实验台作业指导书
振动实验台作业指导书设备型号V850-440-LPT600- SPA32K-LASER USB1振动台使用前的检查操作1.1试验系统中所有用电设备的地线应连接至专供系统使用的独立地线以减少干扰，尽量不要与其他设备共用地线。
在连接任意两设备之前需测量他们地线之间的压差（如功率放大器的输入和控制器的输出），若存在明显压差，则需要查明原因后再连接（一般由设备不共地问题引起）。
1.2检查确认供给振动台空气控制盒的压缩空气压力为6.9 bar。
1.3垂直使用振动器时，逆时针旋转VIBRATOR和SLIP PLATE按钮，放掉Combo隔振气囊的气压体和锁紧Ling-E-Air的紧固螺栓。
1.4使用合适的负载紧固螺钉固定负载到动圈台面，注意动圈台面上所有安装螺孔都应尽量用上，这样会得到最好的动态性能。
1.5使用空气控制盒上的AIR ISOLATION（隔振气囊控制阀）给振动台Ling-E-Air 的4个空气隔振气囊加压，使振动台升起至导向轴上下伸出的长度大致一样。
1.6使用空气控制盒上的LOAD SUPPORT（负载支撑空气控制阀）缓慢调节动圈支撑气囊压力，使动圈台面与振动台风罩顶盖台面平齐，同时灯亮位置显示1/2处。
1.7水平使用振动器时，应启动滑台油泵，并在振动器垂直状态安装好驱动头，将撬杠彻底旋入振动器，旋转振动器时应将Ling-E-Air气囊和动圈支撑气囊的气压彻底放掉。
1.8将振动器旋转至水平后，顺时针旋转VIBRATOR和SLIP PLATE按钮，为Combo底部的隔振气囊充气，使Combo机架升起约3~4cm，并保持机架滑板水平。
1.9连接振动器和滑板后，应确认滑板能够自由滑动，无咔滞现象。
1.10将加速度传感器（一个控制、一个监测）固定在负载相应位置上，连接加速度传感器信号线到LASER USB振动控制器上。
连接电压型加速度传感器时，应切断LASER USB振动控制器电源。
注意传感器编号和对应的控制器插孔编号。
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表 １ 试 验 结 果
鼋
图 １ 振 动 钻 削试 验 台
４ ０
０ ０ １ ． ９
０ ０ １ ． ９
０． ３ ２ ４
０ ０ ５ ． ３
２ 工 作 台振 动 钻 削 的 初 步 试 验
２ １ 进 出 口毛 刺 的试 验 ．
钻 削过程 中施 加轴 向振 动后 ，随着 振 动频 率 的
（ ｅ ｉｉ ｎ Ｍ ａ ｈ ｎｎ ｎ ｔｔ ｔ ，Ｘｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｉａ ｉ ｅ ｓｔ Ｐｒ ｃｓｏ ｃ ｉ ｉ ｇ Ｉ ｓｉｕ ｅ ＇ ｃ ｎ ｌｇｃ ｌ ａ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｙ，Ｘｉ ｎ ７ ０ ３ ，Ｃｈ ｎ ） ＇ １ ０ ２ ａ ｉａ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａ ｅ ｋ ｎ ｒ ｂ ｎ ｈ ｏ ｘａ ｉ ｒ ｔ ｎ ｗａ ｅ ｅ ｏ ｅ ．Ａ ｅ ｔｏ ｌ ｍ ｉｕ ａｌ ｙ （ Ａ１ ）ｉ ｉｆ ｒ ｎ ｉ ｒ — ｎ ｗ ｉｄ ｗｏ ｋ ｅ ｃ ｆａ ｉｌｖｂ ａ ｉ ｓ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ｏ ｔ ｓ ｎ ａ ｕ ｎ ｍ ｌ ｏ ２ ２ ｎ ｄ ｆｅ ｅ ｔ ｂ ａ ｖ
和 理论 分析 。
较大、 去除 困难 ， 钻削加 工 中有 关 毛刺 的问题都 是 由 它引 起 ， 因此 大部 分 的研 究 主要 集 中在 切 出方 向 的
毛刺 。 为 了更 好 地 观 察 工件 进 出 口毛刺 的形
１ 振 动钻 削试 验 台
振 动钻 削试 验 台是 由 ＹＺ １ ５ ２型 振 动 变频 Ｓ． — 电动机 作为 激振 源 ， 变频 器 调 节 电动 机 转 速 来 改 用 变 激 振力 的频 率 ， 用 调 整振 动 变 频 电动机 轴 上 ２ 利 个 偏心 块 的相对 角度来 调 整激振 力 的大小 。试验 用 钻 床 为 Ｚ １ Ｂ型 台钻 ， ５２ 刀具 为 ｛ ． ＆ ２ｍｍ 的高 速钢 麻 ５ 花 钻头 ， 验材料 为硬 铝 （ Ａ１） 工件 厚 度 １ 试 ２ ２， ０ｍｍ，
Ｒａ ｃ ｎ ｂｅ ｒ ａ ｈｅ ｂｏ ．９ｚ ． ａ ｅ ｃ ｄ ａ ｕｔ５ ／ｍ
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：Ａｘ ａ ｖ ｂ ａ ｉ ｎ ｄ ｉ ｉｇ，Ｐ ｏ ｅ ｓ ｅ ｆ ｃ ｓ ｈ ｐ ｂ ｅ ｋ ｎ ｆｅ ｔ ，Ｂｕ ｒ ｉ ｌ ｉｒ ｔ ｒｌ ｎ ｏ ｌ ｒ ｃ ｓ ｆｅ ｔ ，Ｃ ｉ ｒ ａ ｉｇ ｅ ｆ ｃ ｓ ｒ
动 工件 实现轴 向振动 ， 钻 削过 程 中， 在 通过 改 变振 动 频 率 ， 行 了振 动钻 削硬 铝 试 验 。试 验 现 象显 示 ： 进 振 动钻 削 的工件 断屑 效果有 明显 的 改 善 ， 出 口的 毛 刺 尺 寸有 所 变化 ， 的表 面粗糙 度 Ｒ 进 孔 ａ值 可 达 到 ５ ９ ．
于切 削 。试 验装 置如 图 １ 示 ： 所
状 ， 试 验 中将 乒 ． 在 ５２ ｍｍ 的孔 沿 轴 线 分 成 ２部 分 ， 其 中 １部 取
分进 行 分析 ， 图 ２ 如 所 示 ， 着 钻 削 运 动 随 图 ２ 钻削毛刺形状
的进 行 ， 屑沿 轴 向排 出 。图 中 ， 切 Ｌ为毛 刺 的轴 向伸 出量 ， 即与工件 表面接 触 且超 出孔 上表 面 的毛 刺 ； Ｂ 为径 向影 响 区长度 ， 即孔 的 进 出 口处 微 微 隆起 的变
“ｍ 。
关键 词 ： 实一体化 ； 目教 学法 ； ＡＸ 教 学体 系 理 项 Ｃ Ａ； 中 图分类 号 ： ０ ． ＴＧ ５ ６ ５ 文献标 志码 ： Ａ
ＬＩ Ｕ Ｐｕ， ＬＩＦｕｙ ａｎ ｕ
Ｐｒ ｌｍ ｉ ａ ｙ Ｓｔ ｄｉｓｏ ｏ ｋ ｎｃ ｆＶｉ ｒ ｔｏ ｉｌｎｇ ｅｉ ｎ ｒ ｕ ｅ ｎ Ｗ ｒ ｂｅ ｈ ｏ ｂ ａ ｉ ｎ Ｄｒｌｉ
振 动钻 削 良好 的工 艺效 果 ， 一直 受 到 国 内外 研
毛刺 和钻头 切 出方 向毛 刺 。其 中切 出方 向毛 刺尺 寸
究者 的普遍关 注 。大多数 试验 是 以刀具做 周期 性 的 振 动 ， 文利 用 自行 研制 的振 动工作 台 ， 本 通过调 整振 动 工作 台 的 振 幅 和振 动 频 率 来 实 现 工 件 的轴 向振 动， 并对 轴 向振动 钻 削 的工 艺 效 果 进行 了试 验研 究
新 技术新 工艺
２１ ０ ２年
第 ２ 期
工作 台振动 钻 削
（ 安 工 业 大 学 精 密加 工 研 究所 ， 西 西 安 ７ Ｏ ３ ） 西 陕 １０ ２
摘 要 ： 常见 的刀 具振动 钻 削不 同， 绍 了一 个 实现 轴 向振 动 的 工作 台。轴 向振 动 工作 台可 以 带 与 介
ｔ ｎ ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｗａ ｄ ．Ｔｈ ｅ ｔｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｈ ｔｂ ｈ ｘ ａ ｉｒ ｔ ｎ ｄ ｉ ｉ ｇ ｗｉ ｈ ｉ ｅ ｒ ｑ ｅ ｃ ，ｔ ｅｃ ｉ ｒ ａ － ‘ ｌ ｒ ｑ ｅ ｃ ｓ ｍａ ｅ ｏ ｅ ｔ ｓ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｔ ａ ｙ ｔ ｅａ ｉｌ ｂ ａ ｉ ｒｌ ｎ ｔ ｔ ｅ ｇ ｖ ｎ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｈ ｈ ｐ ｂ ｅ ｋ ｓ ｖ ｏ ｌ ｈ ｉ ｇ ｅ ｆｃ ｓ ｇ ｔｉ ｒ ｖｎ ｂ ｉ ｕ ｌ ｎ ｆｅ ｔ ｅ ｍｐ ｏ ｉ ｇ ｏ ｖｏ ｓｙ，ｔ ｅ ｂ ｒ ｆｈ ｌｓｉ ｏ ｔａ ｄ ｅ ｉ ａ ｅｃ ａ ｇ ｄｗｉ ｒ ｑ ｅ ｃ ｈ ｕ ｒｏ ｏ ｅ ｍｐ ｒ ｎ ｘ ｔ ｒ ｈ ｎ ｅ ｔ ｆｅ ｕ ｎ ｙ，ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｒ ａ ｅ ｒ ｕ ｈ ｅ ｓ ｈ ｎ ｈ ｕ ｆ ｃ ｏ ｇ ｎ ｓ