基于绿色制造的干式切削钻头前角优化设计

基于十切削机理和下切削用钻头的设计理论,采用Pro／E建模技术对钻头结构进行了参数化建模;利用ANSYS软件,就钻头前角对钻头最大应力和最大变形的影响进行了单因素的有限元数值计算和对比分析,并以提高刀具强度、刚度快速排屑为目标,进行了参数优化。     

微钻头刚度的有限元分析

模拟微钻头螺旋槽和后刀面的刃磨过程,用Unigraphics(简称)软件建立微钻头的三维实体模型。以非共轴螺旋面钻尖为研究对象,分别改变钻芯厚度与钻头直径之比、钻头的螺旋槽长度以及螺旋角,利用有限元软件ANSYS对钻头的扭转刚度、弯曲刚度和受压刚度进行计算分析,为钻头的结构优化设计、提高刀具切削性能和耐用度的研究提供了基础。     

准干式深孔钻削中温度场与刀具磨损的仿真研究

在金属钻削过程中,钻削区的钻削温度对刀具的磨损和加工质量影响严重。为了分析在钻削温度场影响下刀具磨损的变化规律,利用Pro/E建立了枪钻的三维模型,设置不同钻削参数,并采用大型商业有限元分析软件DEFORM-3D对钻削过程进行仿真模拟,模拟分析了不同钻削参数下钻头温度变化和温度场的分布,以及钻头磨损情况。通过分析和研究,随着温度的升高,刀具的磨损呈现一定的线性变化。这为合理选择钻削参数和刀具制作工艺提供了重要的指导意义。     

三通管孔用复合刀具设计与优化

针对汽车油路不锈钢三通管的加工方式设计了一种集钻、铰、铣整体式复合刀具。该复合刀具由钻头、铰刀、铣刀三部分组成,可实现一次装夹快速加工。同时,基于SolidWorks三维软件构建复合刀具的三维模型和ANSYS Workbench分析软件找出复合刀具的薄弱区域,针对薄弱问题对复合刀具进行结构优化,使复合刀具的最大应力减少了6. 93%,最大应变降低了7. 8%,提高了工件的加工质量。该三通管加工复合刀具的设计与优化过程对设计类似的孔用复合刀具有重要指导意义。     

最近的模具加工用可转位刀具

本文介绍了国外模具加工用可转位刀具(端铣刀、立铣刀、球面立铣刀、钻头)的结构特点和切削性能,列出了一些结构参数和试验结果。鉴于我国模具制造工艺及其所用刀具都有待进一步改进和提高,因此,本文可供我国模具制造行业设计和使用有关刀具时参考。     

硬质合金钻头修磨与涂层技术的应用探索

针对HOWO被动锥齿轮加工中硬质合金钻头的使用,讨论了硬质合金钻头各相关参数对加工性能的影响,并且对各种不同的涂层材料进行了使用寿命对比试验。通过对刀具相关参数的优化,重磨技术和最新涂层技术的应用,将钻头使用寿命提高了数倍,明显降低了刀具成本。     

加工螺纹孔的复合刀具设计

针对中等批量生产螺纹孔,设计了一种集钻头、丝锥于一体的螺纹孔加工复合刀具。该刀具由麻花钻头部、丝锥部和柄部3部分结合而成,可一次装夹完成钻孔、攻螺纹工序。在攻螺纹时,被加工工件的内孔套在这种刃具的钻头外径上,起到定位和导向的作用,从而保证了被加工工件的内孔与螺孔的同轴度,提高了螺孔的精度。同时,基于Pro/E的Mechanica模块对复合刀具进行有限元分析的前处理工作,并且利用Mechanica模块中的ANSYS有限元求解器对复合刀具进行结构分析,改进了刀具的结构参数,减少了刀具加工时的最大变形量。     

基于仿真与试验分析的新型可换头钻头切削性能研究

利用有限元仿真软件Advant Edge FEM对新型钻头孔加工的钻削过程进行虚拟仿真分析,研究钻削力、扭矩等随钻削用量、刀具大小改变的变化规律,分析可换头钻头较传统麻花钻的优势。运用极差分析法得出不同仿真条件下的各钻削参数、刀具大小对钻削力、温度、扭矩的影响程度。以正交试验为基础,通过搭建试验平台进行钻削试验,根据试验结果优化仿真试验参数,使试验值与仿真值误差在一定范围内,以确定有限元仿真分析对新型刀具的可行性。     

氟金云母陶瓷钻削刀具磨损特性的研究

分别采用硬质合金和高速钢钻头对氟金云母可加工陶瓷进行钻削加工,测试主后刀面的磨损宽度,考察刀具磨损特性,通过单因素试验法考察刀具材料、冷却条件、刀具角度等参数对刀具磨损的影响。试验结果表明:刀具材料和冷却方式是影响刀具磨损的主要因素,高速钢刀具不适于氟金云母陶瓷的钻削加工,冷却条件对硬质合金刀具磨损的影响较为显著,刀具磨损率随钻头顶角增大时对刀具磨损率的影响较小。因此优化刀具材料和工艺参数对氟金云母陶瓷的钻削加工工程应用具有现实价值。     

采用Pro/E和ANSYS的微小钻头刚度分析

利用Pro/E软件建立微小钻头三维实体模型,分别改变其钻芯厚度与钻头直径比、刃沟和螺旋角等参数,再利用ANSYS软件对微小钻头的扭转刚度和弯曲刚度进行有限元分析.为微小钻头结构优化设计、提高其切削性能和耐用度的研究提供依据.     

硬质合金孔加工刀具的技术进展

简要介绍了现代制造技术中常用孔加工刀具的种类、硬质合金刀具的材料与制备.以钻头为例,分析了刀具参数、刃磨、刃口钝化技术对切削性能的影响,综述了硬质合金孔加工刀具技术的发展趋势.     

沟槽形微织构刀具切削性能仿真研究

为 揭 示 表 面 微 织 构 形 貌 对 刀 具 切 削 性 能 的 影 响 ，以 沟 槽 微 形 微 织 构 和 无 织 构 硬 质 合 金 刀 具 为研 究 对 象 ，运 用Ａ ｄｖａｎｔＥｄｇｅ 软 件 开 展 Ｔｉ６ Ａｌ４ Ｖ干 切 削 仿 真 研 究 。 结 果 表 明 ，相 比 于 非 织 构 刀 具 ，微 织 构 刀具 散 热 性 能 更 优 ，切 削 力 和 切 削 刃 最 大 应 力 均 更 低 。 研 究 方 法 可 为 微 织 构 刀 具 设 计 提 供 一 定 的 参 考 。     

锥柄麻花钻轧扭制与铣制工艺分析

对轧扭制锥柄麻花钻与铣制锥柄麻花钻进行工艺比较,通过实际切削试验的对比分析其对切削加工的影响。结果表明,轧扭制锥柄麻花钻在切削加工过程中的使用寿命较长。     

数控线切割加工复杂文字的编程技术研究

数控线切割加工是高职院校模具设计与制造专业的必修实训课。CAXA软件具有较强的绘图和编辑能力,而且简单易学,将CAXA软件应用于线切割实训教学,即利用多媒体教学手段,通过在理实一体化教室讲授,将线切割编程与加工仿真的相关内容联系在一起,使CAXA软件生成的3B代码程序直接输入到线切割机床。以7个复杂字体的加工为例,详细讲解该软件的操作方法。结果表明,教学效果好,既能增强学生的学习主动性,又能加强学生的动手操作能力和创新能力。     

Drilling models for a synthetic cutting fluid

The primary objective of this research was to develop relationships which predict tool wear from measured cutting forces. Different cutting speeds and feed rates were examined. The workpiece materials used were a medium-carbon steel and a titanium alloy. A synthetic cutting fluid was used with a 9.525 mm drill and a 6.350 mm drill, for drilling the medium-carbon steel and the titanium alloy, respectively. Preliminary testing was conducted to find the optimal values for cutting speeds and feed rates. The main drilling tests were performed using the cutting conditions resulting from the preliminary tests. Statistical analysis of the results of the main drilling tests showed that the axial force was significant at the 5 per cent level in models for both materials. It also showed that the moment about the vertical axis was significant at the 5 percent and the 15 per cent levels in the models for the titanium alloy and the medium-carbon steel, respectively. The model for the smaller holes drilled into the more homogeneous material, the titanium alloy, was more accurate in predicting tool wear.     

PCD枪钻设计制造工艺

随着PCD复合片在刀具上的广泛应用,市面上已经出现了PCD枪钻,但因其高硬度、高耐磨性,所以加工制造PCD枪钻依然困难。本文对PCD枪钻的制造工艺进行了初步探索,制造了一支PCD枪钻并与硬质合金枪钻进行了对比试验,验证了制造工艺的可行性及切削性能的优越性。     

CFRP与钛合金叠层制孔钻头横刃结构优化

针对碳纤维复合材料(CFRP)与钛合金夹层结构制孔过程中加工质量、制孔效率与钻头寿命低等问题,以钻头的横刃结构为主要研究对象设计试验方案,对钻头横刃结构进行优化,以提高加工质量、制孔效率与钻头寿命。结果表明:优化后的横刃结构加工性能优于普通"X"形钻头横刃结构,不论是碳纤维复合材料部位还是钛合金部位轴向切削力明显减小。     

自锁式可换头钻头的设计

基于钻削加工理论、弹性理论和自锁技术,并结合整体式钻头和现有可换头钻头的结构,设计了一种新的自锁式可换头钻头.深入解析了其刀头的结构特点,并验证了刀头结构快速安装和锁紧的可行性和合理性.这种新型自锁式可换头钻头的刀头设计对可换头钻头的研究和开发具有参考作用和实用价值.     

CFRP制孔三维仿真和试验研究

针对CFRP的难加工性提出一种改进的旋刨刀具进行钻削制孔。通过有限元分析软件ABAQUS建立两种刀具的三维钻削模型,验证有限元模型的合理性。由两种刀具的钻孔试验对比和"以磨代钻"制孔方式的对比可知,旋刨制孔对CFRP复合材料加工具有优越性。