深孔加工技術(shù)是一種具有良好發(fā)展前景和廣泛應(yīng)用需求的機械加工技術(shù)，在諸多領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。深孔加工直線度控制是保證深孔工件質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)，深孔加工直線度控制技術(shù)的推廣應(yīng)用，對于目前多品種、小批量、周期短的深孔產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)具有重要意義。
本書全面介紹了近年來國內(nèi)外在深孔加工技術(shù)的新理論和技術(shù)成果以及編者多年的技術(shù)實踐經(jīng)驗，以解決多因素影響下的深孔加工直線度控制難題。全書內(nèi)容包括：深孔加工的概念以及直線度控制技術(shù)在BTA深孔加工中的應(yīng)用；BTA深孔加工直線度控制方法；BTA深孔加工刀具結(jié)構(gòu)；BTA鉆桿的運動形式和BTA鉆桿振動對深孔直線度的影響規(guī)律。本書還提出利用磁流變液抑振技術(shù)，降低鉆桿的振動；同時，還重點介紹負壓抽屑對BTA深孔直線度的影響等；重點闡述基于壓電原理的BTA直線度主動控制技術(shù)，并設(shè)計了深孔加工機床以及BTA深孔加工多因素協(xié)調(diào)控制方法等。
本書可供從事機電產(chǎn)品設(shè)計與制造、機械制造及其自動化、機械制造及理論、材料科學與工程等專業(yè)的科技人員或研究人員參考，也可作為相關(guān)專業(yè)師生的教學參考書使用。
第1章概述/001
1.1深孔加工技術(shù)及難點001
1.2常用的深孔加工系統(tǒng)003
1.2.1深孔加工技術(shù)的分類003
1.2.2槍鉆深孔加工技術(shù)004
1.2.3BTA鉆深孔加工技術(shù)005
1.2.4噴吸鉆深孔加工技術(shù)006
1.2.5DF鉆深孔加工技術(shù)007
1.3傳統(tǒng)深孔加工技術(shù)分析008
1.3.1槍鉆的缺陷008
1.3.2BTA鉆的缺陷009
1.3.3雙管噴吸鉆的缺陷009
1.3.4DF系統(tǒng)的缺陷010
1.4BTA深孔加工直線度多因素協(xié)調(diào)控制技術(shù)010
1.5直線度控制問題的主要技術(shù)方案011
第2章影響深孔直線度的主要因素/012
2.1深孔的形位公差012
2.1.1深孔直線度012
2.1.2同軸度012
2.1.3孔徑擴大量013
2.1.4圓度誤差013
2.1.5孔的表面粗糙度014
2.2影響深孔直線度的主要因素014
2.2.1機床和輔助系統(tǒng)對深孔直線度的影響014
2.2.2工件方面的因素015
2.2.3孔的加工形狀016
2.2.4冷卻系統(tǒng)019
2.2.5刀具與工件相對運動方式的影響021
2.2.6切削參數(shù)021
2.2.7鉆桿系統(tǒng)023
第3章深孔加工的直線度誤差方程/024
3.1深孔加工中的參考圓024
3.1.1最小二乘參考圓024
3.1.2最小區(qū)域參考圓025
3.1.3最小二乘參考圓柱026
3.1.4最小區(qū)域參考圓柱026
3.2直線度誤差描述027
3.3深孔鉆桿的能量及直線度方程028
3.3.1Hamilton原理029
3.3.2鉆頭入鉆偏斜對深孔直線度的影響031
3.3.3導向套偏斜對深孔直線度的影響032
3.3.4中部支撐偏差對深孔直線度的影響033
3.4切削液流體對深孔直線度的影響033
第4章BTA鉆桿系統(tǒng)的運動特性及與深孔直線度的關(guān)系/037
4.1深孔加工旋轉(zhuǎn)鉆桿的運動特點037
4.2旋轉(zhuǎn)鉆桿的動力方程038
4.3旋轉(zhuǎn)鉆桿的運動分析040
4.4有限長鉆桿的切削液流體力分析041
4.4.1Reynolds方程假設(shè)041
4.4.2鉆桿π角切削液流體力方程042
4.5切削液流體旋轉(zhuǎn)特性與深孔直線度的關(guān)系043
4.6切削液流體渦動特性與深孔直線度的關(guān)系047
4.6.1鉆桿渦動分析047
4.6.2鉆桿與孔壁碰撞接觸分析048
4.7切削液流體擠壓特性與深孔直線度的關(guān)系051
第5章流體動壓作用下的BTA深孔刀具自導向技術(shù)/056
5.1深孔多刃錯齒內(nèi)排屑刀具受力分析056
5.2刀具系統(tǒng)各部件對深孔軸心偏斜的影響分析058
5.2.1各刀齒的設(shè)計分析058
5.2.2刀齒和導向塊的磨損063
5.3刀具設(shè)計065
5.3.1導向塊、輔助導向塊和防振塊的設(shè)計066
5.3.2切削液加速器和可調(diào)整直徑設(shè)計068
5.3.3刀體的設(shè)計070
5.4鉆桿的承載能力071
5.5切削液流體動壓潤滑作用下的BTA深孔刀具結(jié)構(gòu)075
5.5.1動壓潤滑的形成原理075
5.5.2楔形結(jié)構(gòu)與油膜壓力077
第6章BTA深孔鉆桿振動磁流變液抑制技術(shù)/080
6.1BTA深孔鉆桿系統(tǒng)的振動080
6.1.1鉆桿橫向振動080
6.1.2鉆桿縱向振動081
6.1.3鉆桿扭轉(zhuǎn)振動082
6.2深孔鉆削過程中的再生型顫振083
6.2.1深孔加工過程的動力學模型083
6.2.2瞬時動態(tài)鉆削力的計算084
6.2.3深孔加工中顫振的分析085
6.3磁流變液減振器抑制振動技術(shù)研究086
6.3.1磁流變液機理086
6.3.2磁流變液減振器力學模型研究087
6.4輸油器的結(jié)構(gòu)設(shè)計088
6.4.1輸油器的工作原理088
6.4.2優(yōu)化后輸油器的三維實體建模089
6.5鉆桿導向塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計089
6.5.1鉆桿的懸臂梁模型089
6.5.2添加鉆桿導向塊的可行性分析090
6.5.3鉆桿導向塊的優(yōu)化效果分析090
6.6對導向套的優(yōu)化設(shè)計092
6.7對密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計094
6.7.1密封導向環(huán)的楔形增壓原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計094
6.7.2密封圈的優(yōu)化分析095
6.8輸油器與磁流變液減振器的組合設(shè)計095
6.8.1磁流變液減振器應(yīng)用于深孔機床的仿真分析096
6.8.2磁流變液減振器應(yīng)用于深孔機床的顫振仿真097
第7章多級負壓作用下的BTA深孔加工高效排屑及冷卻技術(shù)/103
7.1減小切削液入口壓力的虹吸原理104
7.2可調(diào)式負壓結(jié)構(gòu)的工作原理105
7.3優(yōu)化后可調(diào)式負壓抽屑裝置三維實體建模106
7.4對影響負壓效果因素的研究106
7.4.1用動力學原理研究影響負壓效果的因素106
7.4.2對影響負壓效果因素的實驗分析107
7.5對后噴嘴壁厚的有限元分析108
7.5.1建立后噴嘴的有限元分析模型108
7.5.2仿真結(jié)果及其分析109
7.6曲面噴嘴對深孔負壓的影響110
7.7多級負壓減小切削液入口壓力116
7.7.1多級負壓原理分析116
7.7.2多級負壓減小入口壓力的模擬分析117
7.8多級負壓的結(jié)構(gòu)分析122
7.8.1多級負壓結(jié)構(gòu)122
7.8.2多級負壓腔內(nèi)部流體分析125
第8章BTA深孔直線度光電精密檢測方法/130
8.1光電探測器測量深孔直線度的原理130
8.2基于光電原理的深孔直線度測量方程132
8.3深孔直線度的測量實驗138
8.3.1深孔直線度檢測裝置的原理及結(jié)構(gòu)138
8.3.2測量系統(tǒng)的組成139
第9章基于壓電原理的BTA深孔直線度主動糾偏技術(shù)/143
9.1壓電材料及壓電機理143
9.2壓電鉆桿控制系統(tǒng)方程144
9.2.1壓電傳感和致動方程144
9.2.2BTA鉆桿系統(tǒng)壓電主動控制的狀態(tài)方程146
9.2.3主動控制系統(tǒng)設(shè)計147
9.2.4MATLAB控制仿真147
9.3壓電鉆桿系統(tǒng)的有限元分析149
9.3.1有限元分析方案149
9.3.2壓電片有限元模型及計算149
9.4壓電鉆桿系統(tǒng)模型有限元分析153
9.4.1壓電鉆桿系統(tǒng)的模態(tài)分析153
9.4.2壓電BTA鉆桿系統(tǒng)的位置分析156
9.5壓電BTA鉆桿系統(tǒng)的壓電智能控制仿真160
第10章深孔直線度控制技術(shù)實驗驗證/163
10.1輔助支撐和導向套的初始偏差對孔偏斜的影響164
10.2刀具系統(tǒng)的振動特性與穩(wěn)定性166
10.3不同轉(zhuǎn)速、渦動速度、擠壓速度及入口壓力條件下的深孔直線度172
參考文獻175
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