深孔钻削的有限元仿真分析

在机械制造业中,孔加工是一大难点,深孔加工又是最困难的一种.为预测和深入研究深孔加工过程中钻削用量的变化对钻削力大小的影响,使用Pro/Engineer软件对BTA内排屑深孔钻建立3D实体模型,基于Deform 3D软件形成有限元模型,并对钻削过程中的钻削力进行仿真研究.动态模拟了BTA内排屑深孔钻钻削过程中切屑的成形过程,获得了加工过程中的连续切屑,并分析预测了加工过程中刀具所受的扭矩和轴向力.结果表明,扭矩和轴向力均随BTA内排屑深孔钻直径的增加而增大,随进给量的减小而降低.     

内排屑深孔钻的钻削轴向力及扭矩测定

在深孔加工中,由于钻削作用的影响,工件材料产生变形,钻头与切屑、工件之间的摩擦产生钻削力和扭矩,导致产生切削热和钻头磨损,影响钻头耐用度和加工质量。本文讨论ＢＴＡ深孔钻的钻削力及扭矩测定等问题。１ＢＴＡ深孔钻钻削测力仪的设计设计测力仪弹性元件如图１所示。其Ａ端与机床进给机构连接器相连接,Ｂ端与钻杆连接,中部Ｃ为弹性体。在Ｃ的外圆表面粘贴电阻应变片。由于钻削力的作用,弹性体产生变形,使电阻应变片的电阻值发生变化,经电桥转化为电压变化信号输出,并由电阻应变仪放大,由示波器记录、显示测量结果。图１　…     

淬硬钢高速微小孔钻削工艺试验研究

从淬硬钢高速微小孔钻削时钻头承受的负荷入手,以HRC62淬硬轴承钢材料为对象,通过试验的方法,检测和分析钻削过程中动态切削力(轴向力和扭矩)的特征,研究淬硬钢微小孔钻削的可行性和切削条件。并通过试验研究切削速度、进给量等钻削工艺参数对切削力的影响规律,提出改善硬态切削性能、提高钻头耐用度的淬硬钢微小孔钻削工艺规范。     

深孔钻削过程中的智能控制

针对深孔钻削过程中出现切削扭矩异常变化导致钻头、钻杆损坏等问题,设计一套即时检测刀具扭矩、采用模糊控制方法控制钻削进给量的深孔钻削过程智能控制设备。介绍了系统的组成和原理。     

基于ANSYS的深孔钻结构有限元分析

作为最典型的金属切削加工技术之一,深孔钻削有其重要的研究价值.使用通用有限元软件ANSYS对深孔钻的结构刚度进行了仿真,使用三维建模软件UG建立了深孔钻头的三维实体有限元模型,以深孔钻头为研究对象,在考虑轴力和扭矩的情况下,对深孔钻的扭转刚度和抗压刚度进行了分析,得到了钻头在预定载荷下的应力应变分布和扭矩分布图,并对结...     

浅孔钻钻削过程中的有限元动态仿真

基于Deform 3D有限元软件平台,采用数值仿真技术,建立了浅孔钻钻削加工45钢的有限元模型。动态模拟了浅孔钻钻削过程,获得了浅孔钻钻削加工过程中变形工件的等效应力和温度,分析预测了加工过程中硬质合金刀具所受的主切削力、径向力以及两刀片所受的扭矩及评估刀片的磨损情况。     

应用BTA系统钻头钻削深孔

我厂使用φ105mmBTA系统钻头在Q1－010型深孔钻镗机床上钻削工件φ105X8000mm深孔。工件毛坯为实心锻件。有关数据为：经切削力计算并与深孔钻镗床主轴箱、钻杆箱、进线箱电动机功率对比，可知机床功率是足够的。φ105mmBTA系统钻头结构见图地一、工件装夹找正工件在深孔钻床上的装夹方法见图2。机床主轴箱的卡盘端为钻头进刀端，环形卡盘端为卸刀端。工件装夹之前有闭式中心架和环形卡盘可供选择使用；如果使用闭式中心架为知刀端的夹具。则产生问题较多而难以解决。我厂使用环形卡盘装灾工件，位置定于工件的卸刀端。环形卡盘可以较好…     

导向块在深孔钻削中的作用

深孔钻削技术在机械制造业中正得到迅速地发展,尽管如此,人们对深孔钻削机理还了解不多。本文用快速停止试验法阐明了导向块在深孔钻削过程中的作用。得出了加工孔(?)面完整性的生成及它与加工过程的关系。在试验时,为了确定导向块上的挤压力和所消耗的能量,引出了比压概念。通过试验证明,深孔钻削质量与导向块的加工性能关系甚大,并将影响加工的经济性。     

亚干式深孔钻削系统性能的试验研究

以亚干式深孔钻削系统为研究对象,对亚干式深孔钻削系统和传统(湿式)深孔钻削系统加工中的切削力、刀具磨损、钻孔表面质量及断屑排屑等进行对比试验.试验结果表明,亚干式深孔钻削系统加工过程稳定,冷却、润滑、排屑效果良好,可获得较好的刀具耐用度和内孔表面质量,同时极大地减少了切削液的用量并降低环境污染,是一种较为理想的绿色钻削工艺系统.     

BTA深孔钻的合理使用

BTA深孔钻是内排屑深孔钻的典型结构,是在单刃内排屑深孔钻的基础上改进而成。切削刃呈双面错齿状,使切削力分布均匀,钻削平稳可靠,所钻削的深孔具有良好的直线性,切屑从双面切下,并从双面排屑孔中进入钻杆,将切屑排出孔外,较单刃内排屑深孔钻,切削力分布合理,更易于使切屑分开和折断。     

三切削刃BTA深孔钻钻削过程研究

通过试验对3个切削刃BTA深孔钻削过程进行了研究,主要分析了在特定的深孔条件下切屑变形和钻削力的情况.通过对测试系统所得到的试验数据进行评估和证实,阐述了BTA深孔钻轴向力的组成和切屑变形、刀具磨损以及钻削力之间的关系.研究结果表明,钻头的内刃在切削过程中产生的切屑变形最大,3个切削刃(内刃、中间刃、外刃)的切削力和切屑变形的总体变化趋势是相同的.     

三切削刃BTA深孔钴钴削过程研究

通过试验对3个切削刃BTA深孔钻削过程进行了研究,主要分析了在特定的深孔奈件下切屑变形和钻削力的情况。通过对测试系统所得到的试验数据进行评估和证实,阐述了BTA深孔钻轴向力的组成和切屑变形、刀具磨损以及钻削力之间的关系。研究结果表明,钻头的内刃在切削过程中产生的切屑变形最大,3个切削刃（内刃、中间刃、外刃）的切削力和切屑变形的总体变化趋势是相同的。     

深孔钻削过载保护方法

对深孔钻削过程中出现扭矩增大及折断钻头、钻杆问题进行分析,介绍一种安装于钻杆主轴与电动机轴连接中的扭矩传感器,在进给系统的传动链中安装电磁离合器的深孔钻削过载保护方法。     

基于简化力学模型的小孔径活塞筒深孔钻削加工

1Cr18Ni9Ti不锈钢在深孔钻削中面临排屑难、切削力大和刀具易磨损等挑战,然而其在航空航天、船舶、汽车、核工业等军用和民用领域的广泛应用使其备受关注。尤其在小孔径活塞筒的加工中,由于对密封性的高要求和深孔零件自身的特殊性,其加工质量直接关系到使用性能。为解决这一难题,深入研究了1Cr18Ni9Ti不锈钢的深孔钻削工艺。通过分析BTA钻头在深孔钻削过程中的受力情况,建立了相应的钻削力数学模型。同时分析了不同工艺参数组合对钻削力和切屑形态的影响规律,结论是加工过程中的主要影响因素是进给量,切削速度的影响较小。最终确定了一组优化的工艺参数。应用该组参数后,成功实现了排屑顺畅的C型屑产出,显著减小了切削力和切削热,有效缓解了刀具磨损问题。本研究为类似难加工材料的钻削工艺参数选择提供了参考依据。对于提高1Cr18Ni9Ti不锈钢深孔钻削的加工效率和质量,进而提升相关零部件的使用性能具有重要的理论和实际意义。     

深孔钻削时的力学特性分析

以枪钻为例，分析了深孔钻削时刀具的受力状况，给出了深孔钻的力学模型和求解方程，提出了一种测量和计算相结合求解切削力分量的方法。     

可转位浅孔钻的径向力分析及试验研究

为了分析可转位浅孔钻钻孔的径向力,将可转位浅孔钻的切削刃离散为一系列无限小的单刃斜角切削单元。借用单刃斜角切削模型,并根据斜角切削和钻削之间的力变换关系对可转位浅孔钻钻孔的切削力进行分析。通过分析可转位浅孔钻切削刃上各点的几何角度,确定相应斜角切削单元的几何角度。最后对Al7050-T7451进行多组不同切削参数的钻削实验,数值计算和实验结果的比较验证了所提出数学模型的有效性。     

外展消息

“国际机床和通用机械设备技术交流展览会”将于1986年3月20—26日于北京国际展览中心举行。其中西德Werkzeugfabrik KARL HERTEL GMBH系世界上最大的硬质合金刀具制造厂之一,将展出有关项目有:快换卡盘,高精密刀具,齿轮滚刀和搓丝机,深孔钻、铰刀,高精度多用镗孔系统,万能微调刀具装置。也展出新的研制成果如可调整刀具系统,特殊深孔钻削,陶瓷切割等。届时还将表演CNC车床的车削、搓丝及用机     

SiC_p/Al复合材料薄壁圆弧板钻削加工的有限元仿真分析

SiC_p/Al复合材料薄壁钻孔与厚壁钻孔相比有特殊性,本文应用ABAQUS软件对SiC_p/Al复合材料薄壁圆弧板钻削过程进行有限元仿真,研究钻削过程中切削力的变化特征及切削用量对钻削力的影响。研究结果表明:在钻削壁厚小于钻尖高度的薄壁圆弧板时,根据钻尖相对薄壁孔的位置,钻削过程可分为三个过程,在不同阶段钻削力变化特点不同;随钻削速度的增加轴向力略有增加而扭矩有所下降,但是变化幅度均不大;轴向力和扭矩均随进给量的增大而增大。     

BTA深孔钻削力学特性分析及钻头优化

介绍了深孔钻削力学特性分析的意义,建立了深孔钻削的力学模型,然后对BTA深孔钻削系统中的轴向进给力和转矩进行了计算,最后用实例分析了中间齿位角的确定方法,齿后角及中间齿位角对钻削力的影响,并选定了其合适范围。     

外排屑深孔钻削 DF系统的设计与研究

对外排屑深孔钻削DF系统的原理及装置进行了研究,对外排屑深孔钻削DF系统的参数选择及使用时注意事项进行系统地阐述。并设计制造出外排屑深孔钻削DF装置。经实验研究证明可有效的解决枪钻钻削过程中排屑等问题。