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振动辅助攻丝方面的基本原理

摘要：虽然攻丝技术已被广泛用于螺纹加工，然而它往往是一个耗时的过程，常造成一条自动化生产线上的延误。本研究的基本方面是振动辅助攻丝。涉及两个主要的机械装置，它们在振动辅助攻丝时，负责减小扭矩，即摩擦力矩减小和在增强应变率时材料性质变化减小。从理论分析核算出振动对攻丝扭矩降低的效果，并经由振动和无振动辅助攻丝实验得到证实。把三种不同尺寸的攻丝和两种不同的振动波形用于攻丝试验。理论计算结果，不仅适用于振动辅助攻丝而且也适用于其它加工工序。

关键词：振动辅助攻丝;摩擦减少;攻丝扭矩;振动频率和振幅

1.导言
在现代工业所有加工工序中，攻丝是其中最耗时的一步工序，因此，它通常是导致一条生产线生产力下降的瓶颈。另一方面，随着国防和民用工业两方面的现代制造技术的快速发展，如飞机和汽车，需要大量加工高品质和高精确度螺纹孔，特别是对那些直径小、深度大（如M 3.5毫米× 0.6毫米，10 - 25毫米深度）的螺纹孔的加工需求增加了。然而不幸的是，当前的攻丝技术已经不能完全满足这种需求，这就需要创造一个既高效又廉价的攻丝技术。
攻丝工序在大规模生产内部螺纹时使用最广泛。问题是在切割必要的组件攻丝时经常会遇到丝锥突然断裂。特别是，它在用小丝锥进行盲孔攻丝时更加容易断裂。因此，有必要想方设法来提高小丝锥的寿命。此外，在制造业高性能材料如钛合金被广泛采用。这种类型的材料通常有低弹性模量，这使得他们很难被机器制造。当攻丝这种类型的材料时，由于大量的弹性回复的加工表面，丝锥过早破损往往成为一个问题。弹性恢复产生的摩擦力矩比丝锥加工碳钢产生的摩擦力矩还要大7倍[1, 2]。增加的摩擦力矩导致丝锥破损，振动辅助攻丝已用于加工钛合金等材料，以减少摩擦力矩，从而提高攻丝效率及降低整体攻丝扭矩[ 1-5 ] 。取得了预期的成果，例如大大减少摩擦力矩，大幅度增加了丝锥的寿命，并极大地改善了螺纹精度。