不同的刃磨方法对钻头性能影响的分析

1引言金属切削刀具的几何形状和角度是影响刀具切削性能和被加工工件质量的主要因素之一。钻头也不例外,合理选择钻尖的几何形状和角度,可以很大程度地改善钻削特性。如苏联查波罗什变压器生产联合公司对麻花钻的切削部分几何形状进行了改进,使主切削刃呈圆弧状。这种钻头的寿命高于标准钻头寿命,在加工碳钢时刀具寿命可提高0.6~5倍;加工铸铁时刀具寿命可提高5倍以上,同时加工表面光洁度可提高1~2级。美国Guhring公司曾做过一系列钻尖几何形状对切削性能影响的试验。试验结果表明:不同的钻尖几何形状(如锥面钻尖、螺旋面钻尖、split钻尖等)在切削时产生的切削扭矩和轴向抗力有很大差异。天津大学科研人员将钻头后刀面刃磨成双曲面后刀面,形成“S”型横刃,这种钻型的轴向力比锥面麻花钻平均下降24%,扭矩平均下降25%,钻孔时的定心和刀具耐用度都得到了改善。由此可见,合理选择钻尖的几何形状和角度在很大程度上可以改善钻削特性。钻尖的几何形状和角度可以通过刃磨获得。2各种刃磨方法分析钻尖刃磨主要是沿主后刀面刃磨,刃磨方法有平面磨法、锥面磨法、圆柱面磨法、螺旋面磨法等。2.1钻尖的平面刃磨法平面刃磨法分为单平面法与双平面法两种,单平面刃磨时...     

MK6335A五轴数控高效钻尖磨床

湖南大学经过20多年的努力,从理论上建立了各种复杂钻型的数学模型,解决了钻尖数学模型及其刃磨参数求解的世界性难题,成功研制了M K6335A五轴数控高效钻尖磨床。该钻尖磨床可以精确刃磨各种倪志福(群钻)钻尖、螺旋面钻尖、双平面钻尖、修磨横刃钻尖、多分屑槽钻尖、阶梯钻等多种先进钻型的高速钢钻头和多种钻型的硬质合金钻头。该机床主要特点:①钻头在刃磨过程中,机床可自动编程、自动加工,磨削效率高,磨削精度好,刃磨后钻尖跳动量不大于0.02m m,几何角度误差不超过1°;②机床采用汉字菜单操作,用户只需在屏幕上选择钻型、设置钻头参数,…     

锥面刃磨可展直纹面与后刀面刃磨

对锥面曲面刃磨问题进行了研究 ,建立了统一的数学模型。计算了椭圆锥面后刀面刃磨钻尖的结构参数 ,分析了锥面机构参数以及刃磨参数对钻尖结构参数的影响。并且对椭圆锥面刃磨与圆锥面刃磨进行了比较。     

麻花钻新型内锥面刃磨法数学模型及参数方程的建立

介绍了麻花钻新型内锥面刃磨法的刃磨原理,构建了相应的数学模型,建立了钻尖几何参数与刃磨参数的方程。研究了麻花钻主切削刃上任一点坐标的求解方法。为避免"翘尾"现象,基于MATLAB给出了最小尾隙角的求解方法。为进一步提高麻花钻刃磨精度和新型内锥面刃磨装置的设计奠定基础。     

一种新型螺旋面钻尖数学模型

利用面包络方法,建立了一种新的螺旋面钻尖数学模型。该模型具有六个刃磨参数,综合了锥面刃磨方法和螺旋面刃磨方法的刃磨特点。为了与钻尖的四个结构参数和：半顶角,横刃余角,结构圆周后角和尾隙角,建立一一对应关系,从简化机床结构和控制的角度出发,两个刃磨参数设定为常数。在此基础上,分析了刃磨参数对结构参数的影响,最后,分析了该刃磨方法对钻尖主刃和横刃形状的影响。     

麻花钻的数学建模与后角的测量

提出了标准麻花钻内锥面刃磨法的建模方法,在分析麻花钻几何结构的基础上确定了麻花钻后刀面和钻尖后角的计算公式,并利用Matlab软件分析了其变化规律以及各刃磨参数对麻花钻后角的影响。     

麻花钻的数学建模与后角的测量

提出了标准麻花钻内锥面刃磨法的建模方法,在分析麻花钻几何结构的基础上,确定了麻花钻后刀面和钻尖后角的计算公式,并利用MATLAB软件分析了其变化规律以及各刃磨参数对麻花钻后角的影响。     

新型硬质合金群钻的数学模型

新型硬质合金群钻具有定心好、易断屑、切削力小的特点,避免了硬质合金刀具易碎易崩刃的缺陷,为解决其加工难的问题,详细介绍了新型硬质合金群钻在MK6335A数控钻尖刃磨机床上的刃磨原理和建模方法,分析了钻头几何设计参数与刃磨参数的关系,推导了新型硬质合金群钻各型面的数学方程。刃磨实验表明本文建立的数学模型是正确的。     

新型螺旋面微钻头数控刃磨技术的研究

为了设计新型微钻头数控刃磨机床,对新型微钻头刃磨的关键技术进行研究。根据刃磨运动关系建立钻尖刃磨的数学模型。根据设计参数精确并唯一地求出刃磨参数,解决了刃磨参数求解的不确定性问题。     

标准麻花钻建模及锥面刃磨法的参数优化

利用三维软件Pro/E对标准直线主切削刃麻花钻进行建模。以逆向推导的方法形成麻花钻前刀面及螺旋槽部分。再采用锥面刃磨法刃磨出后刀面、主切削刃及横刃,改变刃磨参数得到不同的钻尖几何参数。在三维软件中通过建立适当的基面和相应的切线。就可以测得麻花钻主切削刃上不同点的后角和前角。根据测量数据绘制主切削刃上不同点前角和后角的变化曲线。讨论锥面刃磨法中半锥角δ和轴间角θ这两个刃磨参数对麻花钻后角和前角的影响。对麻花钻刃磨参数中半锥角δ和轴间角θ影响麻花钻几何角度的变化进行分析讨论。     

Experimental study and parameter design of electro-discharge diamond grinding

Electrical discharge diamond grinding (EDDG), which integrates diamond grinding and electro-discharge machining (EDM), is a new hybrid machining process for shaping electrically conductive very hard materials. The process employs synergetic interactive effect of electro-discharge action and abrasion action to increase machining performance. This paper presents an investigation on the experimental study and machining parameter design of electro-discharge diamond grinding (EDDG). The EDDG setup was designed and fabricated, and experiments were conducted on high speed steel (HSS) workpiece under varying current, pulse-ontime, duty factor and wheel speed. The settings of machining parameters were determined by using the Taguchi experimental design method. The level of the machining parameters on the MRR is determined by using analysis of variance (ANOVA). The optimum machining parameter combination was obtained by using the evaluated S/N ratio.     

磨削参数对硫化氢应力腐蚀试样表面质量的影响分析与优化

首先从理论上分析了影响硫化氢应力腐蚀试样表面质量的各种磨削参数,然后针对这些磨削参数设计出正交试验,进行研究和分析各参数的影响。试验结果表明,磨削过程中,磨削深度对试样表面残余应力影响最大,砂轮颗粒度对试样的表面粗糙度影响最大。试验结果证明,在砂轮线速度vs=30m/s的情况下,使用砂轮颗粒度为180#的砂轮,在工件转速vw=460r/min、轴向进给速度f=0.25mm/s、磨削深度ap=0.010mm的磨削条件下进行切削时表面质量最为优化。     

磨削余量对麻花钻后角和横刃斜角的影响

基于锥面刃磨法的刃磨理论大多假设,麻花钻刃磨前后主切削刃在砂轮上的位置保持不变,忽略了磨削余量对刃磨参数的影响.而在实际加工中,即使刃磨参数选择合理,重刃磨的麻花钻后角和横刃斜角均可能不在优化加工参数范围之内.本文给出了考虑磨削余量的锥面方程,推导出后角和横刃斜角的计算公式,分析了磨削余量对后角和横刃斜角的影响,发现磨...     

麻花钻双曲面刃磨的数学模型及参数方程建立

介绍了以回转双曲面作为麻花钻后刀面的数学模型 ,研究了钻头设计参数与刃磨参数的关系。针对双曲面钻型的特点 ,提出用钻尖主刃的外缘和横刃转点处的锋角作为其设计参数值 ,并以尾隙角为补充参数 ,建立了确定双曲面刃磨参数的一组方程。     

Investigation of the grinding temperature and energy partition during cylindrical grinding

In this study, the distribution of temperature and energy under the process parameter conditions and thermal physical parameters are investigated using a physics-based model via the finite element modeling (FEM) simulation and experimental validation during cylindrical grinding. A cylindrical grinding model is modeled to simulate the chip removal behavior in the grinding process and to measure the workpiece and chip temperatures by refining the temperature field. Workpiece speed affects the energy partition into chip more obviously than other grinding parameters. Reasonable selection of grinding parameters greatly reduces the energy partition into the workpiece from 80% to 50–30% or even lower. This study offers a comprehensive understanding of heating mechanisms during grinding and thus is very beneficial for process optimization.     

硬质合金的ELID磨削试验研究

将ELID磨削方法应用于硬质合金的精密加工,通过试验研究ELID磨削中电解参数对加工表面的影响规律,找到了在一定条件下优化的电解参数。     

高速深磨磨削表面烧伤的实验研究

高速深磨磨削表面烧伤研究是高速深磨的非常重要的内容。文章通过测量40Cr钢高速深磨磨削试件表面烧伤层的深度,观察磨削表面质量,分析了高速深磨各种工艺参数对磨削烧伤层厚度的影响规律,研究了避免磨削烧伤和磨削裂纹的高速深磨磨削参数优化准则。     

磨削加工质量与生产效率的综合优化研究

针对目前存在的磨削优化研究成果偏重于加工质量,而无法兼顾加工效率的不足,对磨削加工质量与生产效率的综合优化策略进行了研究,对外圆磨削的主要目标及影响因素进行了归纳,以常规工艺参数及零件技术要求为约束条件,将外圆磨削表面粗糙度模型与材料去除率模型有机结合后形成综合目标函数,提出了外圆磨削加工的非线性优化模型。以正交设计法的磨削试验数据为基础,通过序列二次规划算法对模型加以训练,预测出最优磨削用量,在给定的磨削条件下,获得最优磨削用量为:磨削深度ap=0.011 mm,工件线速度vw=30 m/min,纵向进给量f=20 mm/r。最后,通过随机选取的工艺参数对模型进行了试验验证,试验结果表明,模型最大预测误差不超过16%,预测结果可为实际工艺规程编制中选择最优工艺参数提供参考。