基于多体系统理论的深孔加工直线度控制技术研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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基于多体系统理论的深孔加工直线度控制技术研究

项目名称：基于多体系统理论的深孔加工直线度控制技术研究
项目类别：面上项目
批准号：51175482
申请代码：E050901
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2012-01-01-2015-12-31

项目负责人：沈兴全
依托单位：中北大学
批准年度：2011

中文摘要：

直线度是深孔加工中的一项重要技术指标。由于设备和加工工艺的特殊性，使得深孔加工过程中容易出现难以预测的直线度超差问题，能否解决深孔轴线的偏斜问题，是保证深孔加工精度的关键。本项目将分析深孔加工中影响直线度的主要因素，从辅助支撑的位置、导向套与钻杆之间的偏差、钻杆的颤振及涡动、冷却液的流动特性、钻杆和钻头的几何尺寸、切削参数、钻杆的强度和刚度等方面进行深入的研究，探讨提高深孔加工直线度的机理。基于多体系统理论，建立BTA深孔加工直线度偏差数学模型，研究BTA深孔加工系统复杂动力学行为的非线性振动机理，分析预测各影响因素对直线度的影响程度，寻求各影响因素之间的相互抵消机制。在此基础上，根据深孔加工中的直线度要求，整体优化机床系统、刀具系统、钻杆系统、冷却系统、辅助系统及相关的几何参数、切削参数、动力参数等。通过研究深孔加工直线度的控制技术，解决深孔加工中的直线度预测及纠偏问题。

中文主题词：深孔加工；直线度；控制；预测；

英文摘要：

deep-hole drilling；straightness；control technology；forecast；

英文主题词： deep-hole drilling；straightness；control technology；forecast；

结论摘要：

直线度是深孔加工中的一项重要技术指标。由于设备和加工工艺的特殊性，使得深孔加工过程中容易出现难以预测的直线度超差问题，能否解决深孔轴线的偏斜问题，是保证深孔加工精度的关键。本项目主要针对航空航天、石油钻探、铁路运输、军工舰艇、工程机械等重要行业加工深孔过程出现的直线度超差问题，我们提出和开展面向深孔加工直线度误差检测及控制的关键技术及其系统研制。项目提出并研制了深孔加工装备，提供新型深孔钻镗床，圆柱深孔、锥形深孔镗削装置；在深孔直线度检测方面，阐述了多种卧式、立式深孔直线度检测方案；提出并研制“深孔加工液力纠偏”，有一种纠偏钻杆和自纠偏深孔加工系统两方面内容；提出并研制“深孔加工非液力纠偏”，包括多种深孔加工在线检测与纠偏方案。分析各影响因素对直线度的影响程度，建立各影响因素之间的相互抵消机理，研究深孔加工的直线度控制技术。同时利用流体动力润滑理论，从深孔加工切削液流体动力特性、切削液对旋转钻杆的动态干扰、切削液流体的入口压力特性及深孔加工直线度误差的测量等方面，研究深孔加工直线度。

成果综合统计