14、BTA深孔钻床振动分析与电火花钻孔工艺参数对刀具磨损率的影响

BTA深孔钻床振动分析与电火花钻孔工艺参数对刀具磨损率的影响

一、BTA深孔钻床振动分析

1. BTA深孔钻削简介
   深孔钻削方法专门用于加工长径比大（L/d > 10）的孔，能保证良好的表面光洁度和直线度。对于深径比大于20的深孔钻削，可采用镗削套料协会（BTA）技术。BTA刀具的切削刃非对称，能产生径向切削力，结合导向垫，为刀具在钻削过程中提供自导路径，使钻出的孔直线度更好。此外，高流量的切削液能强制排出金属切屑，这是BTA相对于普通钻削的额外优势。然而，深孔钻削通常需要使用细长刀具，其静态和动态刚度较低，容易导致不必要的颤振和螺旋现象，影响孔的表面质量，增加废品率。因此，深入分析刀具和工件在加工过程中的动态行为至关重要。
2. 实验工作
   • 实验方法 ：使用压力传感器、音频传感器、加速度计或位移传感器研究各种加工操作中的振动。实验采用CNC BTA深孔钻床，其床身长度为9.5m，最大主轴转速为1150 RPM，最大进给速度为133 mm/min，最大主轴功率为30 KW。工件材料为225BHN的退火高合金钢，使用直径为125 mm的商用多刃BTA坚固钻头，该钻头配备三个导向垫和五个切削刀片。在加工过程中，刀具静止，工件旋转。
   • 振动幅值的实验测量 ：借助快速傅里叶变换（FFT）分析仪，在机床框架的两个不同位置获取振动幅值数据，以确定位移值。加速度计分别安装在水平和垂直平面上。选择FFT分析是因为时间序列分析通常难以从不同频段的噪声中分离出缺陷散射信息，而FFT能将时域信号