微小孔振动钻削力的实验研究

介绍了高灵敏度的微小孔钻削测力仪的结构设计及微小孔钻削力测量系统的工作原理。通过多元正交多项式回归实验 ,得到了微小孔振动钻削力关于振动频率、振幅和进给量的非线性回归方程 ,进而分析了振动参数和切削参数对钻削力的影响 ,为深入研究微小孔振动钻削机理提供了必要的实验手段和有价值的研究方法     

超声振动微孔钻削轴向力研究

超声振动微孔钻削技术可在硬脆材料上加工出大长径比的微孔,因而越来越受到工业重视。根据动态切削厚度建立轴向力计算模型,使用MATLAB软件模拟得到微细钻头切削轨迹和动态切削厚度,结合已建立的三维钻削模型计算钻削过程中刀具受到的轴向力和转矩,并使用有限元软件Advant Edge来进行切削模拟,得出微细钻头受轴向力情况。可以得出,计算结果和模拟结果中轴向力变化趋势相同。     

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。     

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。     

BTA深孔钻削过程中旋转工件的动力学分析

针对BTA深孔钻削过程中的旋转工件进行动力学特性研究。通过将工件简化为两端固支的变截面Rayleigh梁建立了BTA钻削过程中旋转工件的动力学模型,应用假设形态法得到了工件动力学模型的振动方程,并对方程进行了数值求解,分析了BTA深孔钻削过程中不同切削参数下旋转工件的动力学特性。最后通过模拟实验对理论计算的准确性进行了验证。计算及实验结果表明模型能够较好的反应BTA深孔钻削过程中工件振动的变化规律。     

可转位浅孔钻参数优化的数值解法

采用斜角切削理论和试验相结合的方法建立可转位浅孔钻钻削力数值仿真的数学模型。该模型用于研究刀片在刀体上的空间位置参数对钻削力和扭矩的影响,并在给定已知条件下求出经过优化的径向合力为最小的刀片位置参数。     

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。     

基于Deform-3D的共轨喷油器体深孔钻削温度场仿真

因为枪钻加工中无法实时监测加工刀具的状态和加工工件的质量,所以用三维软件UG构建枪钻的立体模型,采用Deform-3D有限元分析软件对高压共轨喷油器体深孔钻削过程进行仿真计算,获取切削温度场的分布数据。通过钻削加工仿真实验,研究了不同钻削参数对切削温度的影响规律。仿真结果表明,随着钻入深度的增加,枪钻钻头的温度也迅速增大,并且最后逐渐稳定;进给量、切削速度都与切削温度成正比。     

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。     

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。     

TC4钛合金微孔加工钻削力的仿真与试验研究

通过对TC4钛板上钻削?0.1mm微孔的研究,建立了一种能够精确预测钻头所受钻削力的切削力模型。利用解析法分别将主切削刃和横刃离散成一系列斜角切削单元和直角切削单元;应用Deform软件,并充分考虑微细加工中特有的尺寸效应,模拟出每个单元所受的力;建立切削单元的局部坐标系与整个钻头的整体坐标系,将每个切削单元所受的力转化为整个钻头所受的力,进而求出整个钻头的轴向力与扭矩。通过多组工艺参数的仿真与实验,表明该切削力模型能够比较精确地测出微钻削过程中的钻削力。     

用有限元法研究微细钻头振动钻入动力学特性

基于切削和振动理论 ,利用有限元技术对微细钻头振动钻入动力学特性进行了深入地研究。分析结果表明 ,振动钻削改变了普通钻削的钻入机理 ,显著提高了钻入定心精度 ,特别适合微小孔的精密和超精密加工。     

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。     

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。     

基于DEFORM-3D轴向振动钻削304不锈钢有限元仿真

难加工材料微小孔钻削过程中存在钻削力大、断屑难及钻削温度高等加工问题,而轴向振动钻削方法可以解决此类问题。基于轴向振动钻削机理,对轴向振动钻削的运动特性和变厚切削特性进行了分析。通过DEFORM-3D软件建立了轴向振动钻削有限元模型,对304不锈钢进行了振动频率为550 Hz,振幅为16μm,转速为3 000 r/min,进给量为50μm/r的轴向振动钻削和普通钻削仿真试验,对比分析了两种加工过程中的切屑形态、轴向力和扭矩等。结果表明：与普通钻削相比,轴向振动钻削具有更好的断屑效果,可以降低平均轴向力约48.1%,降低平均扭矩约38.2%。     

阶跃式多元变参数振动钻削的动态轴向力、扭矩及加工精度分析

针对叠层复合材料的微小孔加工,提出阶跃式多元变参数振动钻模型。按照双刃针斜角切削理论和单刃正交切削理论,分别把钻头主切削刃和副刃分解成一系列微小双刃动态斜角切削单元,把横刃分解成一系列微小单刃动态正交切削单元,从而建立了振动钻削叠层复合材料7个区段的动态轴向力和扭矩的理论公式,并以入钻定位误差,孔扩量,出口毛刺高度作为钻削过程质量评价指标进行了试验优化分析,结果表明,阶跃式多元变参数振动钻削显著提高了叠层复合材料的微小孔加工精度。     

基于ABAQUS的小孔钻削加工仿真

研究了小孔径深孔钻削加工过程中切削参数对零件变形及残余应力的影响,旨在获得不同切削参数下切削力和残余应力的变化规律。对钻削加工工艺分析的基础上,利用 ABAQUS有限元仿真软件,选择合适的材料模型和失效准则,设定多组切削参数,建立零件的三维钻削模型进行仿真。结果表明,根据仿真结果可优选合适的切削参数,并预测切削力,这为钻削的实际生产提供更直接的理论依据。     

基于ABAQUS的小孔钻削加工仿真（英文）

研究了小孔径深孔钻削加工过程中切削参数对零件变形及残余应力的影响,旨在获得不同切削参数下切削力和残余应力的变化规律。对钻削加工工艺分析的基础上,利用ABAQUS有限元仿真软件,选择合适的材料模型和失效准则,设定多组切削参数,建立零件的三维钻削模型进行仿真。结果表明,根据仿真结果可优选合适的切削参数,并预测切削力,这为钻削的实际生产提供更直接的理论依据。     

微细钻头折断原因探讨

对微细高速钢麻花钻破坏断口进行了显微观察和测量,根据微小孔钻削实验结果,分析了造成钻头折断的原因和影响其使用寿命的因素。