麻花钻钻削钼圆材料过程有限元分析

通过对标准麻花钻数学模型的研究,用Deform 3D建立了麻花钻钻削钼材料的有限元模型,并对钻削过程的应力应变、钻削温度和钻削轴向力的情况做了仿真研究。结果表明切削温度和轴向力都随麻花钻的转速及进给量的增加而增大,而选择合适的转速和进给量能使得材料的应变变小,切削形状良好。为钼材料的钻孔加工,工艺参数的选择提供了相关的理论依据。     

基于Deform-3D钻削加工三维有限元仿真

用Deform-3D对麻花钻钻削过程进行仿真研究,建立麻花钻钻削的三维有限元模型,用正交实验的设计方法分析了钻头直径、进给速度和主轴转速等因素对钻削力的影响,并得到了钻削温度的分布规律以及主轴转速对钻削温度的影响。     

用于高强度钢加工的钻头钻削性能研究

针对高强度钢钻削加工难的问题,运用仿真软件DEFORM-3D对普通麻花钻的钻削机理进行分析,通过正交试验法改变麻花钻的几何参数,得到了轴向力和扭矩的仿真结果,并对正交试验所得结果进行多元线性回归分析。详细阐述了麻花钻的几何参数对加工难加工材料高强度钢时的钻削性能的影响。     

沟槽型表面微织构麻花钻的钻削性能仿真

刀具表面置入微织构能够有效提高刀具切削性能和减小刀具磨损。针对麻花钻磨损严重问题,在麻花钻的前刀面刀—屑接触区域设计沟槽型表面微织构,利用Deform-3D软件建立表面微织构麻花钻钻削45钢的三维仿真模型,并研究沟槽宽度和间距对表面微织构麻花钻的钻削性能影响和作用机理。仿真结果表明:表面微织构的置入能够有效降低钻削力和减少钻头磨损,并改善麻花钻前刀面的最大温度分布,避免了最大温度的集中;当沟槽宽度增加时,钻削力呈先减小后增加的趋势;当微织构沟槽间距减小时,刀—屑接触区域内起作用的微织构数量增多,钻削力、钻削温度和钻头磨损呈减小趋势。     

钻削力模型的建立及仿真

在研究直线刃标准麻花钻的基础上，建立了有关切削几何参数的数学模型。并对标准麻花钻的几何参数进行了定量的分析。由于钻削过程的复杂性，采用了数学分析和经验值相结合的方法来研究钻削过程机理，建立了动态钻削力和扭矩模型，实现了对动态钻削力和扭矩的仿真。     

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。     

麻花钻几何参数对钛合金钻削性能的影响

根据麻花钻的实际制造过程,利用UG NX软件在麻花钻螺旋线的法平面内,以实际钻头刃沟铣刀轮廓生成前刀面,并基于锥面刃磨法原理,以两面自然相交的方法生成麻花钻后刀面,完成麻花钻的三维建模。利用DEFORM-3D软件建立了麻花钻钻削钛合金的有限元模型,采用正交试验法分析了麻花钻顶角、螺旋角和横刃斜角对钛合金钻削过程中轴向力的影响规律。结合极差与方差分析,以图表方式直观反映了各因素的影响程度,并获得最佳几何参数组合,为钛合金实际钻削过程中钻头几何参数的选择和优化提供了理论依据。     

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。     

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。     

微小孔钻削过程轴向力和扭矩的模拟研究

对微小孔标准麻花钻钻削力进行研究,采用UG的驱动方程曲线功能建立微小孔标准麻花钻并测量相关角度,建立钻削过程的简化模型;利用金属成型有限元仿真专用软件DEFORM 3D对微小孔钻削过程的轴向力和扭矩进行了研究。将仿真结果与传统经验公式及实验数据进行了对比,结果表明：DEFORM分析的简化模型结果表明加宽后的横刃对钻削过程中轴向力的贡献远远大于经验数据,该简化模型在仿真结果的准确性上优于经验公式,更接近于实际情况。     

麻花钻加工过程有限元仿真分析

通过有限元仿真Deform-3D软件,采用预先在CAD软件中画出的标准麻花钻实体模型,运用刚塑性有限元法及关键技术对麻花钻钻削机理进行研究,预测了加工工艺的部分结果和影响因素,为实际钻削加工过程参数的正确选择提供参考。     

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。     

基于各向异性皮质骨的钻削温度研究

为了研究钻削用量与钻削温度之间的关系,利用ABAQUS软件建立医用麻花钻和皮质骨的钻削仿真模型。基于皮质骨各向异性的本质属性,分析比较各向同性与各向异性模型,证明各向异性模型更符合真实情况;利用各向异性模型研究钻削温度与转速、进给速度和背吃刀量之间的关系。     

Cutting characteristics of twist drill having cutting edges for drilling and reaming

In this study, the cutting characteristics of a drill reamer, which has conventional twist drill cutting edges appended for reaming, were investigated. A drill reamer has three types of cutting edges, whose roles are drilling, semi-finishing, and finishing. The cutting characteristics of a conventional twist drill were compared to those of the drill reamer. The cutting characteristics were evaluated using the thrust force, cutting torque, surface roughness, wear behavior of the cutting edges, and cutting edge temperature. The study used a workpiece made of carbon steel. The temperature of the cutting edge for reaming reached a maximum value of approximately 420°C, even though the depth of the cut was very small. The inner surface roughness with the drill reamer was superior to that with the conventional drill, even under dry and low-speed cutting conditions. The abrasive wear observed on the margin face of the cutting edge used for reaming.     

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...     

CrAlTiN梯度涂层高速钢刀具的切削性能研究

用闭合场非平衡磁控溅射离子镀PVD涂层工艺在高速钢麻花钻上沉积了CrA lTiN梯度涂层。在干式切削条件下,对45#号钢和30CrMnS iA钢进行了钻削试验。通过涂层与未涂层钻头的寿命、磨损和切削力等试验比较,表明CrA lTiN梯度涂层钻头的切削性能远优于未涂层钻头,是一种极有发展前途的刀具涂层。     

可转位浅孔钻几何角度分析

采用向量矩阵法建立了可转位浅孔钻静态几何角度的数学模型 ,使用该模型可计算出钻头切削刃各点的刃倾角、法前角、法后角及主偏角 ,为进一步研究可转位浅孔钻的钻削力、钻削温度、刀片磨损等提供必要的基础数据。     

麻花钻加工20Cr的断屑仿真分析

利用有限元软件DEFORM-3D,对麻花钻钻削20Cr的断屑过程进行了仿真分析。根据塑性材料断裂强度理论,以切屑卷曲变形为断屑判据。通过模拟分析,得出了工件的等效应力、应变及其分布,以及工件上P点最大等效应变的变化规律,阐释了该点最大等效应变与切屑卷曲变形的正相关性。提出并验证了P点最大等效应变的峰值可作为麻花钻加工20Cr的断屑判据。