金刚石涂层钻头钻削SiCp/Al复合材料的仿真有限元分析

利用DEFORM - 3D有限元软件对金刚石涂层钻头钻削SiCp/Al复合材料的过程进行了动态仿真,分析了钻削速度、进给量对加工过程中刀具的轴向力、扭矩以及工件温度的影响.结果表明:随着进给量的增加,钻削过程中钻头的轴向力、扭矩和工件的温度都有所增加;随着钻削速度的增加,钻削过程中钻头的轴向力和扭矩的变化不大,但工件的...     

基于AdvantEdge的麻花钻钻削45钢切削参数优化

针对麻花钻钻削45钢建立钻削模型,并使用AdvantEdge FEM有限元软件对钻削过程中的钻削力、扭矩以及钻削温度进行了仿真实验。以有限元仿真值作为正交实验值对钻削力、扭矩以及钻削温度进行分析,得到最优的切削参数组合。     

钻头刃口处理对钻削加工42CrMo的影响

通过钻削试验,分析了钻头刃口处理几何参数对钻削轴向力、扭矩和刀具寿命的影响,对钻削加工42CrMo时的刃口处理斜面宽度进行了优化。加工试验表明,钻头使用寿命延长了近25％。     

基于DEFORM-3D的钛合金超声振动钻削加工特性分析

钛合金微小孔钻削时存在轴向力大、钻头易折断、切削热难以排出和表面质量差等加工难题,超声振动钻削将连续的切削过程变为脉冲式切削过程,能够有效减小轴向力、提高刀具使用寿命和提高孔壁加工质量。本文使用DEFORM-3D有限元仿真软件对Ti-6Al-4V振动钻削过程进行仿真,分析超声振动钻削与普通钻削的区别。在钻头直径D=1mm、转速n=1200r/min、进给量f_z=0.03mm/r、振幅A=0.016mm参数下进行仿真,结果表明:振动钻削轴向力波形、扭矩波形、切屑形态等与普通钻削完全不同,轴向力及扭矩明显减小,具有独特的加工优势。     

钛合金TC4的钻削力试验研究

钛合金TCA属于较难加工材料,其小孔钻削尤为困难。为得到钻头直径、钻削参数（进给量、切削速度）和刀具材料对钻削力的影响规律,采用标准高速钢钻头对TCA与45钢进行了钻削对比试验,并用多元线性回归分析模型分别建立了扭矩和轴向力的经验公式。结果表明,TC4的钻削力比45钢大,钻削参数对钻削力的影响规律与45钢基本相同,即钻头直径对扭矩和轴向力影响最大,进给量次之,切削速度的影响最小。     

抛物线槽型钻钻削力的试验研究

通过钻削试验装置,采用抛物线槽型钻和普通麻花钻在不同参数下对低碳钢和球墨铸铁进行钻削试验,针对钻削过程中轴向钻削力和扭矩及其变化规律进行研究。试验结果表明,抛物线槽型钻钻削过程的轴向力和扭矩比普通麻花钻小,且轴向力和扭矩的变化过程也比普通麻花钻稳定。得出了进给量、主轴转速、钻头几何参数(钻尖顶角、钻头直径)以及工件材料等因素对抛物线槽型钻轴向力、扭矩的影响规律,为钻削过程中抛物线槽型钻几何参数和切削参数的选择提供依据。     

新型自锁式可换头钻头的磨损特性研究

在新型自锁式可换头钻头切削性能的研究基础上,研究了新型钻头的摩擦特性;以正交试验为基础,采用DEFORM-3D有限元软件对K200和Fy01两种牌号硬质合金钻头钻削过程试验进行模拟仿真,研究其钻头的磨损特性。仿真试验结果表明,钴含量低的硬质合金牌号其耐磨性更好。通过相同切削条件下的钻削切削试验与仿真试验对比,两者变化规律一致,验证了DEFORM-3D有限元软件在模拟新型刀具加工中磨损时的可行性。     

钛合金与铝合金叠层材料制孔研究

通过对钛合金TA15与铝合金7075-T6组成的叠层结构进行干式钻削试验,分析了钻削参数对轴向力和扭矩的影响.结果表明,钛合金层的钻削力比铝合金层大,钻削参数对钻削力的影响基本相同.再通过不同刀具材料的对比试验,分析刀具磨损情况,证明硬质合金刀具具有较好的切削加工性.     

准干式深孔钻削中温度场与刀具磨损的仿真研究

在金属钻削过程中,钻削区的钻削温度对刀具的磨损和加工质量影响严重。为了分析在钻削温度场影响下刀具磨损的变化规律,利用Pro/E建立了枪钻的三维模型,设置不同钻削参数,并采用大型商业有限元分析软件DEFORM-3D对钻削过程进行仿真模拟,模拟分析了不同钻削参数下钻头温度变化和温度场的分布,以及钻头磨损情况。通过分析和研究,随着温度的升高,刀具的磨损呈现一定的线性变化。这为合理选择钻削参数和刀具制作工艺提供了重要的指导意义。     

三种涂层钻头钻削不锈钢的切削性能研究

以轴向力和扭矩为判据比较分析了三种涂层高速钢钻头钻削不锈钢时的切削性能。试验结果表明 :TiN表面多层涂层钻头钻削效果最好 ,TiCN表面多层涂层钻头次之 ,TiN单层涂层钻头钻削效果最差。同时发现 :不同涂层钻头钻削不锈钢时产生的轴向力和扭矩值随进给速度的增加而增大 ,但在固定进给速度 (0 .12mm/r)、改变转速时 ,三种涂层钻头的轴向力与扭矩值在转速为 1.4r/s时最小 ;转速增加至 2 .0r/s时轴向力和扭矩增至最大 ;转速继续增加至 2 .6r/s时轴向力与扭矩值开始下降     

麻花钻刃口强化设计的数值模拟及试验研究

对平面后角型麻花钻进行了三维建模,并对主切削刃刃口进行了强化设计（钝圆或负倒棱）,得到了给定刃磨参数下麻花钻的计算机仿真模型。在此基础上,运用金属成形有限元软件DEFORM3D对硬质合金麻花钻钻削过程的轴向力和扭矩进行了研究,研究结果显示,刃口负倒棱设计方法在减小刀具钻削力及扭矩方面优于刃口钝圆设计方法。最后进行了钻削验证试验,对合理负倒棱参数的选取进行了探讨。     

新型复合可换钻头结构参数优化

运用AdvantEdge FEM有限元分析软件对不同结构参数组合的复合可换钻头进行钻削仿真,得到不同结构参数组合钻头的切削力、扭矩和Mises应力。通过极差分析得出各个参数对钻削性能的影响,并综合分析得到复合可换钻头的切削部分优化参数为A=7.81mm,B=1.66mm。     

电沉积金刚石钻头的结构优化设计与试验

在钻削高硬度材料时，钻头结构的合理选择关系到工件钻削的加工效率和成本。对钻削过程中的钻头磨损及寿命进行分析，并对不同结构的电沉积金刚石钻头使用有限元软件进行仿真分析及优化，以提高电沉积金刚石钻头在钻削SiC陶瓷材料时的钻削性能。从多个角度分析排屑对于提高电沉积金刚石钻头钻削高硬度陶瓷材料的可钻削性和钻头寿命的重要性，通过两种试验得出钻削扭矩、钻头磨损、工件表面质量与钻头结构的关系趋势，并据此设计出最佳电沉积金刚石钻头结构。     

PCD刀具钻削CFRP轴向力的试验与仿真研究

PCD刀具广泛应用于碳纤维复合材料(CFRP)的钻削,其轴向力的变化影响制孔的质量。本文利用试验与有限元技术相结合的方法,对PCD刀具钻削CFRP的轴向力进行研究。通过试验得到主轴转速为6000r/min、进给速度为150mm/min切削参数下轴向力的值最小为126. 4N;基于DEFORM-3D建立材料的本构模型,得到在PCD刀具即将钻出CFRP板时所产生的轴向力与扭矩的值最大,并通过试验数据验证了有限元模型的正确性;应用二元二次非线性回归公式,得到轴向力的回归方程。     

钻头涂层与刃型对电路板钻孔性能的影响

采用单因素试验法对PCB进行钻削试验,研究不同钻削参数下,不同刀具结构及涂层对钻削轴向力的影响,测量不同钻头所钻削孔的尺寸精度,与未涂层钻头进行对比分析,得出最适合PCB加工的刀具结构与涂层,解决切屑缠绕的问题,保证孔径尺寸精度,提高钻孔质量。     

基于DEFORM-3D的钛合金钻削温度场研究

为研究麻花钻的钻削参数对钛合金钻削温度的影响规律,采用DEFORM-3D软件对钛合金的钻削加工进行有限元仿真分析,建立钻削温度场模型,应用正交试验设计分析钻头直径、钻削速度和进给量三个钻削参数对钻削温度场的分布及温度的影响。通过极差分析,以图表直观反映各因素对钻削温度的影响程度,并获得最优钻削参数组合。仿真结果表明:钻削速度对于钻削温度的影响最为明显,进给量次之,钻头直径影响最小。     

GH4169高温合金钻削力的试验研究

GH4169是常用的高温合金之一,钻削加工较为困难。为了深入研究GH4169钻削加工过程中的钻削轴向力和扭矩的变化特性,通过设计正交试验的方法,研究了钻削GH4169高温合金时主要钻削参数对钻削力的影响,并利用正交试验的极差分析法确定各切削参数对钻削轴向力和扭矩影响的主次因素顺序,最后利用Matlab软件多元线性回归分析进行公式修正。结果表明:钻削轴向力和扭矩随刀具转速的增加而减小,随每转进给量和直径的增加而增加,而直径的增加对轴向力和扭矩的影响比进给量大。     

钻削加工的三维建模及可视化

基于金属切削加工的有限元仿真和可视化技术,结合奥氏体不锈钢的钻削试验,对钻削加工过程进行了三维建模,对钻削条件、刀具参数与切削力、切削温度的关系进行了有限元仿真分析,并将仿真预测结果与钻削试验的实测结果进行了比较。     

钻头形状对TC4材料制孔切削力影响的有限元分析

针对钻削TC4时存在摩擦大、钻头磨损快等问题,基于有限元软件建立了三维有限元钻削模型,通过试验验证模型准确性。研究结果表明,轴向力与转矩的仿真值和试验值的相对误差分别为13.5%和10.8%,这表明有限元方法预测的轴向力和转矩与试验结果基本吻合,该有限元模型可以用来预测钻削TC4时的轴向力和转矩。然后基于该有限元模型,研究钻头几何参数(顶角和螺旋角)对轴向力及转矩的影响趋势。研究结果表明,随着顶角的减小,轴向力呈下降趋势,转矩呈上升趋势;随着螺旋角的增大,轴向力和转矩都呈下降趋势。     

阶梯钻头钻削CFRP/TC4钛合金叠层材料研究

针对CFRP/钛合金叠层材料传统钻削加工过程存在钻削轴向力过大、切削温度高、刀具磨损严重的问题,采用新型阶梯麻花钻对CFRP/钛合金叠层材料进行钻削试验,研究了新型阶梯麻花钻钻头在CFRP/钛合金叠层材料制孔时的轴向力、切削温度和刀具磨损。试验结果表明,阶梯麻花钻刀具能够有效降低钻削的轴向力、降低多孔钻削温度,提高刀具耐用度,具有良好的CFRP/钛合金叠层材料制孔性能。