钻头形状对TC4材料制孔切削力影响的有限元分析

针对钻削TC4时存在摩擦大、钻头磨损快等问题,基于有限元软件建立了三维有限元钻削模型,通过试验验证模型准确性。研究结果表明,轴向力与转矩的仿真值和试验值的相对误差分别为13.5%和10.8%,这表明有限元方法预测的轴向力和转矩与试验结果基本吻合,该有限元模型可以用来预测钻削TC4时的轴向力和转矩。然后基于该有限元模型,研究钻头几何参数(顶角和螺旋角)对轴向力及转矩的影响趋势。研究结果表明,随着顶角的减小,轴向力呈下降趋势,转矩呈上升趋势;随着螺旋角的增大,轴向力和转矩都呈下降趋势。