螺旋錐面鉆尖的刃磨技術(shù)研究.pdf

1、隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展和需求，行業(yè)對(duì)孔加工的要求也越來(lái)越高，因此，鉆削加工技術(shù)（鉆頭、鉆頭刃磨和鉆削工藝）一直是機(jī)械加工領(lǐng)域研究的重要課題。
　　常用的鉆頭是錐面麻花鉆，由于常用的錐面麻花鉆的定心不好、軸向力和扭矩比較大，并且當(dāng)刃磨參數(shù)不合理時(shí)刃磨出來(lái)的鉆尖就會(huì)產(chǎn)生翹尾現(xiàn)象[1]。所以，一直以來(lái)都在對(duì)鉆頭的結(jié)構(gòu)和材料進(jìn)行改進(jìn)，也有對(duì)鉆頭的后刀面模型進(jìn)行研究和創(chuàng)新，以滿足生產(chǎn)的需要。其中之一就是提出螺旋面刃磨法。螺旋面刃磨法容易實(shí)現(xiàn)，

2、鉆尖避免了尾翹現(xiàn)象，但是由于刃磨出來(lái)的鉆尖尖端部分相對(duì)薄弱，強(qiáng)度較差，該鉆尖的應(yīng)用受到特定的限制。針對(duì)現(xiàn)狀，本論文提出基于錐面和螺旋面鉆尖的螺旋錐面鉆尖技術(shù)研究。
　　論文著重在以下幾方面進(jìn)行論述與研究:
　　(1)介紹了鉆頭的發(fā)展概況，總結(jié)了目前鉆頭在結(jié)構(gòu)和材料上的改進(jìn);回顧了鉆頭后刀面數(shù)學(xué)模型研究的歷程;并且介紹了目前鉆尖刃磨后刀面方法，提出研究螺旋錐面鉆尖刃磨技術(shù)的必要性和可行性。
　　(2)結(jié)合目前螺旋面鉆尖的

3、刃磨方法和普通螺旋面鉆尖特點(diǎn)，給出了螺旋錐面鉆尖的刃磨原理，建立了螺旋錐面鉆尖后刀面的隱式數(shù)學(xué)模型，給出了利用MATLAB對(duì)后刀面的仿真圖形。并在此基礎(chǔ)上建立了橫刃的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)其進(jìn)行了模擬。
　　(3)根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型。分析了鉆尖幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)與刃磨參數(shù)的關(guān)系，建立了幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)的求解方程，為研究結(jié)構(gòu)參數(shù)隨著刃磨參數(shù)變化趨勢(shì)提供依據(jù)。
　　(4)利用MAPLE，采用數(shù)值解析法求出刃磨參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響關(guān)系，并且繪出關(guān)系

4、曲線圖;根據(jù)曲線圖分析刃磨參數(shù)的敏感性;依據(jù)敏感性選擇合理的可控參數(shù)，為刃磨參數(shù)的求解和刃磨試驗(yàn)提供了選擇的科學(xué)依據(jù)。
　　(5)在金屬切削加工中，對(duì)切削過程的研究有著重要的意義。切削力、切削溫度和刀具磨損是反映切削過程的主要指標(biāo)，特別是切削力，其使用范圍更廣。麻花鉆是鉆削加工中最普通的加工工具，本文采用有限元分析軟件DEFORM-3D將螺旋錐面鉆尖和普通麻花鉆三維模型分別導(dǎo)入，建立了麻花鉆三維有限元模型，用有限元方法動(dòng)態(tài)模擬了鉆

5、削加工過程，獲得了螺旋錐面和普通麻花鉆加工過程中加工過程中工件的應(yīng)力、溫度分布以及鉆頭所受的鉆削力和扭矩。分析比較了工件的溫度變化情況，鉆削過程中麻花鉆的應(yīng)力和變形，以及鉆頭的軸向力和扭矩的區(qū)別。用來(lái)比較螺旋錐面鉆尖和普通麻花鉆的切削性能。
　　研究表明:基于鉆尖后刀面仿真表明建立的后刀面數(shù)學(xué)模型是正確的。螺旋錐面鉆尖的橫刃為S刃，從仿真和鉆尖的3D模型也得到了驗(yàn)證。而且刃磨參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)的影響趨勢(shì)也是合理的;在相同的切削參數(shù)