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文檔簡介
1、實(shí)際生產(chǎn)制造中使用的麻花鉆大多數(shù)是直線刃、直線發(fā)生線前刀面,這類麻花鉆的切削角度分布不合理,切削力大,影響鉆頭切削性能,存在著較大的改進(jìn)空間。為提高麻花鉆的切削性能,減少切削能耗,傳統(tǒng)的優(yōu)化研究集中于鉆頭后刀面的刃磨,如群鉆;對于前刀面螺旋溝槽的發(fā)生線的改進(jìn)研究較少。本文以降低鉆削能耗為目標(biāo),在鉆頭后刀面上尋找最節(jié)能刃形,以此刃形為發(fā)生線產(chǎn)生鉆頭螺旋前刀面,完成給定結(jié)構(gòu)參數(shù)鉆頭的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要研究工作如下:
應(yīng)用“平面表像
2、法”建立任意刃形麻花鉆的工作角度計(jì)算模型,建立二次曲面后刀面麻花鉆數(shù)學(xué)模型及其結(jié)構(gòu)角度與刃磨參數(shù)的關(guān)系模型,優(yōu)化求解二次曲面后刀面麻花鉆的刃磨參數(shù)。提出基于平面表像法與多關(guān)節(jié)聯(lián)動的刀具刃磨位姿調(diào)整方法,刃磨出盡量涵蓋鉆頭沿刃線的不同切削角度組合的車刀,進(jìn)行單元刀具切削試驗(yàn)。應(yīng)用“單元刀具線性綜合法”,結(jié)合單元刀具三維切削力經(jīng)驗(yàn)公式,建立計(jì)算任意刃形麻花鉆鉆削力的泛函模型。改進(jìn)dijkstra算法,應(yīng)用于錐面后刀面、平面后刀面兩種麻花鉆刃
3、形節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì),在麻花鉆后刀面上優(yōu)化得到最節(jié)能刃形路徑。改變錐面后刀面麻花鉆結(jié)構(gòu)參數(shù),建立最小功率與結(jié)構(gòu)參數(shù)的模型,指導(dǎo)鉆頭結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇。
優(yōu)化的四個(gè)鉆頭相比優(yōu)化前其平均節(jié)能分別為12.153%,10.565%,12.068%,8.605%,節(jié)能效果明顯。根據(jù)錐面后刀面鉆頭最小功率與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系模型,在合適范圍內(nèi)選擇最節(jié)能錐面后刀面鉆頭的結(jié)構(gòu)參數(shù),優(yōu)化求解得到最小功率為777.622W,此時(shí)節(jié)能達(dá)21.32%,并對優(yōu)化得到
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