本书针对国防军事装备、航空航天器件、汽车、微机电系统元件及民用产品等对精密小深孔技术的迫切需求，以枪钻加工精度、表面质量为主线，综合运用数值解析、模拟仿真与试验验证的方法，深入分析枪钻加工力学分析与钻削力计算方法，圆度误差的形成与控制，直线度形成机理及变化规律，以及与加工质量相关的磁流变液抑振技术，构建钻削力、圆度误差、直线度偏斜模型，着重分析影响加工精度的各控制因素的影响规律，探讨了刀具磨损形态与孔表面微结构之间的映射关系，通过理论与实验进一步拓展枪钻技工应用。
主要适用对象：本科生、研究生。
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 枪钻深孔加工技术研究现状
1.3 枪钻加工精度研究现状
1.4 枪钻加工孔表面质量研究现状
第2章 基于微元理论的枪钻钻削力学特性研究
2.1 枪钻钻削机理
2.1.1 枪钻工作原理
2.1.2 枪钻钻头几何结构
2.2 .枪钻钻削力建模
2.2.1 钻削力和转矩分析
2.2.2 钻削微元模型
2.2.3 外刃钻削微元模型
2.2.4 内刃钻削微元模型
2.2.5 钻削力和转矩求解
2.3 枪钻钻削力数值仿真
2.3.1 实例计算
2.3.2 钻削力与刀具后角的变化规律
2.3.3 钻削力与刀具齿宽的变化规律
2.3.4 钻削力与刀具余偏角的变化规律
2.3.5 钻削力与进给量的变化规律
2.4 基于遗传算法的刀具结构参数优化
2.4.1 确定优化变量
2.4.2 建立优化目标函数
2.4.3 约束条件
2.4.4 模型求解与分析
2.5 轴承座深孔加工刀具优化试验研究
2.6 小结
第3章 枪钻钻削孔圆度误差影响规律及试验研究
3.1 圆度误差形成机理
3.1.1 圆度误差形貌模型
3.1.2 圆度误差数值分析模型
3.2 考虑质量偏心的圆度误差分析
3.2.1 运动轨迹模型的建立
3.2.2 枪钻转速对涡动轨迹的影响
3.2.3 枪钻进给量对涡动轨迹的影响
3.2.4 偏心结构与涡动幅值的关系
3.3 圆度形貌预测
3.3.1 半频效应对圆度形貌的影响
3.3.2 多频效应对圆度形貌的影响
3.3.3 振幅和频率对圆度形貌的影响
3.3.4 FFT法优化预测圆度形貌
3.3.5 初始相位对圆度的影响
3.4 圆度误差数值模型验证实验
3.4.1 实验方案
3.4.2 实验材料
3.4.3 实验设备
3.4.4 实验方案设计
3.4.5 数据采集与结果分析
3.5 小结
第4章 枪钻加工直线度偏斜机理及试验研究
4.1 加工方式对孔轴线偏斜的影响
4.2 导向套偏心对深孔直线度的影响
4.3 钻杆辅助支撑对孔直线度的影响
4.4 试验结果分析
4.4.1 试验方案
4.4.2 结果分析
4.5 其他因素对孔轴线直线度的影响
4.5.1 工件端面倾斜对孔直线度的影响
4.5.2 其他因素对孔轴线直线度的影响
4.6 小结
第5章 枪钻加工孔表面特性试验研究
5.1 试验方案设计
5.2 表面粗糙度试验结果及分析
5.2.1 表面粗糙度的形成机理
5.2.2 不同切削参数下的表面粗糙度
5.3 孔表面微观结构
5.4 表面层显微硬度的结果分析
5.4.1 表面硬化的评价指标
5.4.2 表面硬化程度的影响因素
5.4.3 不同切削参数对表面硬度的影响
5.5 枪钻加工与麻花钻加工的对比分析
5.5.1 麻花钻钻孔工艺分析
5.5.2 枪钻加工工艺分析
5.5.3 试验对比分析
5.6 小结
第6章 基于三导向条结构的枪钻深孔加工圆度优化方法研究
6.1 三导向条枪钻结构
6.2 三导向条枪钻的结构分析
6.2.1 枪钻加工系统模型
6.2.2 优化前后枪钻钻头的受力对比分析
6.3 三导向条枪钻与普通枪钻的模态分析
6.3.1 模态分析简介
6.3.2 枪钻三维模型建立
6.3.3 设置材料属性
6.3.4 网格划分与施加载荷
6.3.5 枪钻加工模态仿真结果分析
6.4 小结
第7章 磁流变液减振器对孔轴线偏斜的影响
7.1 磁流变液材料机理
7.1.1 磁流变液简述
7.1.2 磁流变液组成
7.1.3 磁流变液的工作机理
7.1.4 磁流变效应的影响因素
7.2 磁流变液工作模式
7.3 磁流变液减振器的设计
7.4 磁流变液减振器的安装位置和动力学仿真分析
7.4.1 在深孔机床上的安装位置
7.4.2 切削动力学模型分析及仿真
7.5 安装磁流变液减振器的振动仿真
7.5.1 仿真方法研究
7.5.2 钻杆振动系统仿真模型的建立
7.6 抑制振动对孔轴线偏斜的研究
7.7 小结
第8章 基于枪钻加工系统的微销孔精密高效加工技术
8.1 电机轴销孔配打工艺分析
8.2 孔加工工艺技术研究
8.3 总系统方案设计
8.3.1 机械系统方案设计
8.3.2 控制系统方案设计
8.3.3 系统试验验证
8.3.4 加工测试分析
8.4 小结
第9章 深孔直线度与孔壁形态的激光检测系统
9.1 直线度测量方法研究
9.1.1 无直线基准测量
9.1.2 有直线基准测量
9.2 深孔直线度检测装置
9.2.1 杠杆法
9.2.2 感应式应变片测量法
9.2.3 超声波测量法
9.2.4 透光测量法
9.2.5 校正望远镜测量法
9.2.6 准直镜测量法
9.2.7 同轴度测量深孔直线度法
9.3 基于半导体激光器的深孔直线度误差评定方法
9.3.1 基于半导体激光器的深孔直线度检测原理
9.3.2 激光光斑检测系统总体设计
9.3.3 PSD后续处理电路硬件测试
9.3.4 测试条件对采集系统的影响
9.3.5 入射激光参数对PSD
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