国内振动攻牙研究的现状

    我国对攻牙机的的研究工作开始于 60 年代末。有技术人员对变参数振动攻牙提高微小孔加工精度进行了深入的研究。有技术人员应用弹性理论对振动攻牙减小钛合金攻牙扭矩进行了理论分析，认为后刀面对已加工表面的重复熨压，是减小攻牙中的摩擦扭矩及提高已加工表面精度的主要原因，并利用弹朔性理论推导出了振动攻牙中丝锥后刀面上产生的摩擦扭矩计算公式。根据该公式可以计算要获得最小扭矩的最佳熨压次数，这对指导振动攻牙中切削参数的选择有一定的指导意义。

    在此基础上，通过弹朔性力学的理论建立了低频振动攻牙的最大攻牙扭矩的数学计算模型。他认为，振动攻牙的攻牙扭矩有两部分组成：前刀面的切削扭矩和后刀面上的摩擦扭矩，并得出最大攻牙扭矩理论上是随切削角的增大而增大、随角振幅的增大而减小的结论。

    从动态攻牙扭矩出发，探讨了影响动态切削力变化的因素，从而得到动态攻牙扭矩功率谱可以反映攻牙过程，可以用信号功率谱峰变化和信号能量变化对攻牙过程进行监控的结论。另外，通过回归分析，建立了钛合金振动攻牙的扭矩模型，系统地揭示了攻牙扭矩与振幅的关系。认为用该模型可预测振动攻牙加工的切削模型，还可以用于振动攻牙加工过程中的优化控制。

    有技术人员为实现变参数振动攻牙采用TP801B单板机控制步进电机进行振动攻牙，采用“进－退－进”振动循环方式。把测得的振动攻牙扭矩与普通攻牙扭矩进行比较发现：在一定振动攻牙参数下，振动攻牙扭矩明显比普通攻牙扭矩低。同时在振动频率一定的情况下，振动攻牙的扭矩随切削速度的提高而增大，即当有效切削时间与振动循环周期之比 tc／T太大时，丝锥的后退量只能抵消丝锥的弹性恢复量，达不到振动攻牙的目的；

tc／T 太小，则振动攻牙效率太低。对于难加工材料，采用了“进－停－退－停”的振动循环方式并取得了良好的效果：扭矩相对大幅度下降，明显提高了螺纹的牙形精度，螺纹表面的金属组织均匀，提高了丝锥的使用寿命。特别在导热系数较小的难加工材料上攻牙，丝锥寿命比普通的攻牙机的效率大大提高。

有技术人员测得的扭矩和粗糙度与普通攻牙机、手动攻牙机比较试验结果表明振动攻牙的扭矩明显小于普通攻牙扭矩，提高了螺纹表面质量，在显微镜下观察攻牙加工的螺纹牙形整齐、规则、无毛刺。