磨削余量对麻花钻后角和横刃斜角的影响

基于锥面刃磨法的刃磨理论大多假设,麻花钻刃磨前后主切削刃在砂轮上的位置保持不变,忽略了磨削余量对刃磨参数的影响.而在实际加工中,即使刃磨参数选择合理,重刃磨的麻花钻后角和横刃斜角均可能不在优化加工参数范围之内.本文给出了考虑磨削余量的锥面方程,推导出后角和横刃斜角的计算公式,分析了磨削余量对后角和横刃斜角的影响,发现磨...     

麻花钻横刃角度的计算与分析

本文推导出了麻花钻锥面刃磨时横刃后角及横刃前角的公式，通过实际计算给出了它们的取值范围、并分析了横刃上各点的后角和前角的变化规律及二者之间的关系。     

麻花钻锥面刃磨参数的确定

根据锥面刃磨法的工作原理,基于LabVIEW软件的开发环境,设计了确定锥顶距A和偏距e的可执行程序。当给定钻头公称直径、半锥角等参数后,即可获得后角和横刃斜角临界值范围内的A、e值及此组A、e所对应的后角、横刃斜角值,同时还可以方便记录、保存合适的刃磨参数以便使用。此程序为高品质后刀面的刃磨提供了一种简捷而高效的方法。     

麻花钻锥面刃磨参数的优化

本文给出了麻花钻锥面刃磨时圆柱剖面中的后角公式及横刃斜角公式，对刃磨参数进行了优化组合，提出了刃磨参数优化图和优化表。     

麻花钻后刀面建模方法的优化

在分析和研究麻花钻锥面刃磨法、变导程螺旋面刃磨法及螺旋锥面刃磨法的基础上,提出了横刃及圆柱螺旋线扫掠法,并构建了其数学模型。该方法预先设计横刃,以横刃及螺旋线复合扫掠的方法构建主后刀面。采用该方法得到了麻花钻直线主刀刃和理想的横刃及后角值分布;解决了采用变导程螺旋面刃磨法钻芯强度较弱以及采用锥面刃磨法存在的主后刀面"翘尾"现象;解决了两主后刀面磨削自然形成横刃形状的可控性。     

麻花钻“S”型横刃的计算机辅助设计

数控技术的发展,数控机床和加工中心的普遍应用,对麻花钻提出了定心好耐用度高的要求,为此,我们对“S”型横刃进行了探索性的研究,建立了双曲面的数学模型,求解切削刃口任一点的法向后角,轴向后角和钻尖角、横刃斜角、横刃上任一点的前角和后角等一整套几何参数的数学模型。并对D=20mm麻花钻,用锥面与双曲面磨法,按正交设计进行切削试验,用正交回归进行数据处理,获得四个经验公式。“S”型横刃比锥磨麻花钻的轴向力平均下降24%,扭矩平均下降25%。从初步取得的效果看出,钻孔时的定心和耐用度将会得到改善。另外,还编制了一整套可行的运算程序。     

麻花钻锥面刃磨参数电子封闭图的研究

基于锥面刃磨法的工作原理,设计了麻花钻内锥面刃磨的虚拟样机,并基于LabVIEW开发环境,编制了锥顶距A和偏距e的封闭图,当设定钻头公称直径、半锥角等参数后,即可获得后角和横刃斜角临界值范围内的4、e值及其对应的后角、横刃斜角值,此封闭图适合于内、外锥面刃磨法参数的选取,为高质量后刀面刃磨参数的确定提供了一种简捷高效的方法.     

麻花钻后角大小简易测量法

麻花钻后角大小是保证钻削能否顺利进行的关键.一般是通过刃磨两主、后刀面控制后角大小、此外刃磨时还必须保证顶角与横刃斜角适当,两条主切削刃对称.由于麻花钻是一种形状复杂的刀具,后角的大小又是变化的.手工刃磨一般无法测量,大多是凭目测估计,对初学刃磨往往很难掌握.在实践中,笔者发现用纸条间接估测麻花钻后角,方法简单,效果较好.     

内锥面刃磨机实现麻花钻螺旋面刃磨的研究与仿真

根据内锥面刃磨机的工作原理,增加双层拖板的差动来代替传统的变导程,利用两步进电机分别带动丝杠主轴与螺母相对转动,合成任意螺距。实现导程可调的新螺旋面刃磨的方法,由此实现了在内锥面刃磨机中进行螺旋面刃磨的方法,并推导了刃磨后后角与横刃斜角的公式。然后基于Pro/E软件设计了机构的虚拟样机,并以双层拖板的分析为例对机构实现螺旋面刃磨而进行运动仿真,结果验证了改进后的机构可以实现螺旋面刃磨。此机构有利于实现数字化控制的机械刃磨。     

无横刃钻头

这种无横刃钻头是利用麻花钻在砂轮上手工刃磨成形的(见图)。它是磨去阻碍钻削的横刃,使之变成两个可以进行切削的切削刃,此外,又磨出     

基于Pro/E标准麻花钻实体模型的建立与测量

根据前刀面的形成运动原理建立前刀面数学模型,使其符合三维软件Pro/E用曲线方程绘制前刀面截形的参数变量要求,实现简单、可靠、准确构造麻花钻前刀面截形,并为制造和刃磨后的主切削刃为直线刃提供理论依据;鉴于麻花钻槽型的加工过程和钻心厚度的变化对麻花钻刚度的影响,麻花钻的建模还考虑到钻心厚度的变化,建立符合实际生产和应用的标准麻花钻模型,并对主要几何角度进行测量,为进一步提高麻花钻的制造精度和刃磨精度以及实现数字化制造奠定基础。     

麻花钻的数学建模与后角的测量

提出了标准麻花钻内锥面刃磨法的建模方法,在分析麻花钻几何结构的基础上确定了麻花钻后刀面和钻尖后角的计算公式,并利用Matlab软件分析了其变化规律以及各刃磨参数对麻花钻后角的影响。     

麻花钻的数学建模与后角的测量

提出了标准麻花钻内锥面刃磨法的建模方法,在分析麻花钻几何结构的基础上,确定了麻花钻后刀面和钻尖后角的计算公式,并利用MATLAB软件分析了其变化规律以及各刃磨参数对麻花钻后角的影响。     

Cutting performance of an indexable insert drill for difficult-to-cut materials under supplied oil mist

In this study, the cutting performance of an indexable insert drill with an asymmetric geometry for cutting difficult-to-cut materials was investigated. A solid twist drill with a symmetric geometry was used to compare the cutting characteristics. The cutting characteristics were evaluated using the thrust force, inner-surface roughness of the drilled hole, wear behavior, and tool temperature. Workpieces made of stainless steel, titanium alloy, and nickel-based alloy were selected as difficult-to-cut materials, and carbon steel was also selected. The tool temperature was higher in the order of carbon steel, stainless steel, titanium alloy, and nickel-based alloy for every drill under minimum quantity lubrication cutting. The influence of the workpiece material on the thrust force was different from that of the tool temperature for the indexable insert drill, whereas that of the solid twist drill was similar to the tool temperature tendency. When cutting the titanium alloy and nickel-based alloy, the tool temperature and thrust force of the indexable insert drill were lower than those of the solid-type twist drill. The inner-surface roughness of a hole drilled with the indexable insert drill had almost the same quality as that of a hole drilled with the solid-type twist drill when cutting the difficult-to-cut materials. The wear behavior of the indexable insert drill was remarkably different from that of the solid-type twist drill, and the flaking of the coating and the abrasion wear at the rake face were notable in the indexable insert drill.     

基于SolidWorks二次开发技术的麻花钻参数化设计系统研究

提出了基于SolidWorks软件、调用API对象进行二次开发,实现麻花钻三维参数化设计的思路,介绍了在Visual Basic编程环境下进行二次开发的具体过程和关键技术。该方法可解决麻花钻前刀面、后刀面、排屑槽、切削刃带等复杂空间曲面的参数化建模难题,提高设计效率,并为麻花钻的进一步开发提供参考。     

通用标准麻花钻几何形状与参数的数学描述

对国家通用标准麻花钻的几何形状及几何参数描述作了详细研究,力图澄清钻头沟槽与切削刃部的几何形状以及描述的模糊概念,为几何造型与制造奠定基础。此外,根据国家标准提供的有关几何参数与推荐值,对钻头主刀刃圆周后角αｃｏ进行了数学建模,并对国家标准所给出的几何参数ｑ１以及由此参数导出的圆周后角αｃｏ的有效设计作了详细的数学与数值分析和逻辑论证。     

Practical and reliable carbide drill grinding methods based on a five-axis CNC grinder

The carbide drill is an important hole-machining tool. Modern processing solutions set higher requirements for the accuracy and efficiency of carbide drill manufacturing. This paper presents a detailed study of mathematical models of the spiral groove, conical flank, and cutter clearance and proposes three practical and reliable grinding methods using only one standard straight wheel. The spiral groove is ground by controlling three crucial structure parameters: the spiral angle, core diameter, and rake angle. The conical flank is ground by controlling the relief angle, chisel edge angle, and apex angle. The cutter clearance is ground by controlling the ridge width and clearance depth. With these schemes, the wheel position parameters can be computed conveniently and quickly using computer programming, overcoming the low calculation accuracy of empirical formulae and thereby enhancing the efficiency. Using the wheel position parameters, the NC codes applicable to five-axis CNC grinders can be obtained. Furthermore, the reliability of the proposed grinding methods can be verified through CAD simulation and practical manufacture on a five-axis CNC grinder.     

高速钢麻花钻的磨损试验研究

麻花钻是实现孔加工的重要工具,然而切削刃口的快速磨损是制约钻孔质量和钻头寿命的重要因素。基于产品抽样钻孔试验与正交试验,本文对高速钢麻花钻的磨损、破损等失效形式进行了综合分析,探讨了以钻孔直径为评价指标时的孔加工数量与孔径的关系,并对麻花钻磨损的关键影响因素进行了正交试验研究。结果表明,麻花钻磨损与破损形式主要有主切削刃前刀面与后刀面磨损、横刃磨损、刃带磨损、外圆转角磨损、崩刃等;切削速度对麻花钻磨损影响最大、进给量次之、孔深影响最小;此外,随着加工孔数量的增加,孔径呈减小趋势。     

应用扫掠法对标准麻花钻进行几何造型

本文以标准麻花钻的几何参数及UG扫掠法为基础,建立了麻花钻的主切削刃、横刃、前刀面、后刀面的几何模型,为麻花钻几何参数和刃磨参数的有限元分析和优化以及数控加工自动编程提供了一种新的实用建模方法。     

刀具几何参数对钛合金铣削力和表面完整性的影响

针对TC18钛合金铣削过程,采用正交试验研究了硬质合金刀具几何参数对铣削力和表面完整性的影响,建立了铣削力经验模型,并分析了铣削力对刀具前角、后角和螺旋角的绝对灵敏度和相对灵敏度;采用田口法分析了刀具几何参数对表面粗糙度和表面残余应力的影响。结果表明：大前角、小后角、大螺旋角的条件下铣削力较小,铣削力对刀具螺旋角的变化最敏感,对后角次之,对前角最不敏感;铣削表面均为残余压应力,刀具螺旋角对表面粗糙度的影响显著,刀具后角对表面残余应力的影响显著。